2024年7月18日发(作者：盛秀妮)

【实验名称】 偏振光的分析

【

实验目的

】

1．观察光的偏振现象，巩固理论知识，加深对光的偏振现象的认识。

2．学习直线偏振光的产生与检验方法，了解圆偏振光和正椭圆偏振光的产生和

定性检验方法。

【

实验仪器

】

He-Ne激光器、光具座、偏振片（两块）、632.8nm的1/4波片（两块）、玻璃平板及

刻度盘、白屏等。

【

实验原理

】

1．光的偏振状态

偏振是指振动方向相对于波的传播方向的一种空间取向作用。它是横波的重要

特性。光在传播过程中，若电矢量的振动只局限在某一确定平面内，这种光称为直

线偏振光，又叫平面偏振光（因其电矢量的振动在同一平面内）；若光波电矢量的振

动随时间作有规律的改变，即电矢量的末端在垂直于光传播方向的平面上的轨迹是

圆或椭圆，这样的光称为圆偏振光和椭圆偏振光；若光波电矢量的振动只在某一确

定的方向上占优势，而在和它正交的方向上最弱，各方向的振动无固定的位相关系，

这种光称为部分偏振光。

2.直线光，圆偏光，椭圆偏振光的产生。

直线偏振光垂直通过波片的偏振状态

入射线偏振光的振动方

向与波片光轴间的夹角



波片厚度d 出射光的偏振状态

0°，90° 任意 与入射光的偏振状态相同

任意 全波片 与入射光的偏振状态相同

1/2波片 转过90°的直线偏振光

45°

1/4波片 圆偏振光

其它值 内切于正方形的椭圆偏振

光

1/2波片 转过2的直线偏振光

正椭圆偏振光，长短轴之



≠ 0°，



≠ 45°，



≠ 90°

1/4波片

比为tg



，ctg



其它值

内切于边长比为tg



的矩

形的椭圆偏振光

3. 鉴别各种偏振光的方法和步骤

第一步

第二步

第三步

旋转检偏器360°

在检偏器前插放1/4波片

（Ⅱ）

再旋转检偏器360°

结论

光轴取向任意

光强度无变化 光轴取向任意

光轴取向任意

两最亮两消光

（各相差180°）

两最亮两暗（各

相差180°）然后,

使检偏器透振方

向与暗方向平行

旋转1/4波片，使光强度最

暗，即使1/4波片（Ⅱ）光

轴与检偏器透振方向平行

或垂直

两最亮两消光

（各相差180°）

光强度无变化

两最亮两暗

（各相差180°）

圆偏振光

自然光

自然光加圆

偏振光

直线偏振光

【

实验内容

】

1． 测定玻璃对激光波长的折射率

2． 产生并检验圆偏振光

3．产生并检验椭圆偏振光

【数据表格与数据记录】

1 2

250

307

3

250

307

4

250

306

5

250

308

6

250

307

7

250

306

250

两最亮两消光

（各相差180°）

椭圆偏振光

308

i

p

1





1





2

250



308



58



i

p2





1





2

250



307



57



i

p3





1





2

250



307



57



i

p4





1





2

250



306



56



i

p5





1





2

250



308



58



i

p

6





1





2

250



307



57



i

p7





1





2

250



306



56



i

p



i

p1

i

p7

7

57



tani

p

ntan57



1.5399

波长为632.8nm时玻璃对于空气的相对折射率为1.5399。

现象：两次最亮，两次消光。结论：圆偏振光

如果使检偏器的透振方向与暗方向平行，1/4波片与检偏器透振方向垂直或平行。

现象：两次亮光，两次消光 结论：椭圆偏振光

现象：两最亮，两次消光 结论：线偏振光

【小结与讨论】

1. 实验测的了632.8nm时玻璃对空气的折射率为1.5399。

2. 单色自然光经过起偏器和检偏器，旋转检偏器一周，发现光电流相应出现两次消

光现象，是分析其原因。

答：当检偏器的偏振化的方向和检偏器的偏振化的方向为



2

和



3

时，根据马吕斯定

律

II

2

0

cos



可知，出现两次光强为零的情况，即光电流出现了2次消光现象。

3.自己设计实验进行了几种偏振光的检验的工作，搞清了几种偏振光的区别，以及怎

样得到他们。

（资料素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待你的好评

与关注）

2024年7月18日发(作者：盛秀妮)

【实验名称】 偏振光的分析

【

实验目的

】

1．观察光的偏振现象，巩固理论知识，加深对光的偏振现象的认识。

2．学习直线偏振光的产生与检验方法，了解圆偏振光和正椭圆偏振光的产生和

定性检验方法。

【

实验仪器

】

He-Ne激光器、光具座、偏振片（两块）、632.8nm的1/4波片（两块）、玻璃平板及

刻度盘、白屏等。

【

实验原理

】

1．光的偏振状态

偏振是指振动方向相对于波的传播方向的一种空间取向作用。它是横波的重要

特性。光在传播过程中，若电矢量的振动只局限在某一确定平面内，这种光称为直

线偏振光，又叫平面偏振光（因其电矢量的振动在同一平面内）；若光波电矢量的振

动随时间作有规律的改变，即电矢量的末端在垂直于光传播方向的平面上的轨迹是

圆或椭圆，这样的光称为圆偏振光和椭圆偏振光；若光波电矢量的振动只在某一确

定的方向上占优势，而在和它正交的方向上最弱，各方向的振动无固定的位相关系，

这种光称为部分偏振光。

2.直线光，圆偏光，椭圆偏振光的产生。

直线偏振光垂直通过波片的偏振状态

入射线偏振光的振动方

向与波片光轴间的夹角



波片厚度d 出射光的偏振状态

0°，90° 任意 与入射光的偏振状态相同

任意 全波片 与入射光的偏振状态相同

1/2波片 转过90°的直线偏振光

45°

1/4波片 圆偏振光

其它值 内切于正方形的椭圆偏振

光

1/2波片 转过2的直线偏振光

正椭圆偏振光，长短轴之



≠ 0°，



≠ 45°，



≠ 90°

1/4波片

比为tg



，ctg



其它值

内切于边长比为tg



的矩

形的椭圆偏振光

3. 鉴别各种偏振光的方法和步骤

第一步

第二步

第三步

旋转检偏器360°

在检偏器前插放1/4波片

（Ⅱ）

再旋转检偏器360°

结论

光轴取向任意

光强度无变化 光轴取向任意

光轴取向任意

两最亮两消光

（各相差180°）

两最亮两暗（各

相差180°）然后,

使检偏器透振方

向与暗方向平行

旋转1/4波片，使光强度最

暗，即使1/4波片（Ⅱ）光

轴与检偏器透振方向平行

或垂直

两最亮两消光

（各相差180°）

光强度无变化

两最亮两暗

（各相差180°）

圆偏振光

自然光

自然光加圆

偏振光

直线偏振光

【

实验内容

】

1． 测定玻璃对激光波长的折射率

2． 产生并检验圆偏振光

3．产生并检验椭圆偏振光

【数据表格与数据记录】

1 2

250

307

3

250

307

4

250

306

5

250

308

6

250

307

7

250

306

250

两最亮两消光

（各相差180°）

椭圆偏振光

308

i

p

1





1





2

250



308



58



i

p2





1





2

250



307



57



i

p3





1





2

250



307



57



i

p4





1





2

250



306



56



i

p5





1





2

250



308



58



i

p

6





1





2

250



307



57



i

p7





1





2

250



306



56



i

p



i

p1

i

p7

7

57



tani

p

ntan57



1.5399

波长为632.8nm时玻璃对于空气的相对折射率为1.5399。

现象：两次最亮，两次消光。结论：圆偏振光

如果使检偏器的透振方向与暗方向平行，1/4波片与检偏器透振方向垂直或平行。

现象：两次亮光，两次消光 结论：椭圆偏振光

现象：两最亮，两次消光 结论：线偏振光

【小结与讨论】

1. 实验测的了632.8nm时玻璃对空气的折射率为1.5399。

2. 单色自然光经过起偏器和检偏器，旋转检偏器一周，发现光电流相应出现两次消

光现象，是分析其原因。

答：当检偏器的偏振化的方向和检偏器的偏振化的方向为



2

和



3

时，根据马吕斯定

律

II

2

0

cos



可知，出现两次光强为零的情况，即光电流出现了2次消光现象。

3.自己设计实验进行了几种偏振光的检验的工作，搞清了几种偏振光的区别，以及怎

样得到他们。

（资料素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待你的好评

与关注）