光的偏振特性II-Mipaper.PDF

4. 光的偏振特性 II 一、 目的： 找出菱鏡的 Brewster angle ，推算菱鏡折射率 觀察由反射方式偏極化 TEM 波的現象 量測 TE TM 波入射角與反射光強度關係 二、儀器裝置及步驟： 圖一、TE 與 TM 波 1. Brewster angle ：對於一反射面，其入射光可視為TE 與 TM 波兩個分量 的組合。圖一是 TE 與 TM 波的定義，而入射面就是本紙張的平面 。圖 二所示是 TE 與 TM 波的反射率與入射角的關係，圖中顯示 TM 波在某 個入射角沒有反射光，此角度稱做 Brewster 角 θ 。圖三顯示當入射角是 B θ 時反射光束與透射光束的夾角是 90o ，由Smell’s law B sin q B n sin 90 o q B 可得菱鏡折射率 n 。量測Brewster 角的裝置如圖四，圖中的玻璃板可用 菱鏡取代。以 TM 波入射，嘗試各入射角，當無 TM 波反射光時即為 Brewster 角 θ 。記錄所測得之Brewster 角與推算出的折射率。 B 2. 由反射方式偏極化 TEM 波：裝置如前，將光源換成 TEM 光，觀察在 Brewster 角時反射光只剩下 TE 波的現象。 3. TE TM 波入射角與反射光強度關係：裝置如圖四，量測 TM 波在各個 o 入射角時的反射光強度並記錄之 。然後將偏振片轉 90 量測 TE 波在各個 入射角時的反射光強度並記錄之。 注意：在測光強度時要使光完全被偵檢器讀到或完全覆蓋偵檢器讀頭， 避免因外在因素使得讀取值失真。必要時可先行擴束。 1 圖二、TE 與 TM 波的反射率與入射角的關係 圖三、當入射角為 Brewster 角時，不會反射 TM 波 2 圖四、量測 Brewster 角的裝置 三、實驗器材： He-Ne 雷射 HN-5P 1 雷射固定座 LM 1 偏振片(附偏光鏡座) Pol-1 (PPM-1) 2 菱鏡 003-012001-01 1 旋轉台 RS-1 1 偵檢器 DET-110 1 示波器(附BNC to BNC 線) GPS-830 1 2” 3”支撐棒 P -2 P-3 若干 2” 3”支撐座 PH-2 PH-3 若干 滑動底板 SB-