实验： 光偏振与马吕斯定律 一．实验目的1. 观察光的偏振现象2. 验证马吕斯定律 二．实验原理 偏振光定义：偏振光是指光矢量的振动方向不变，或具有某种规则地变化的光波分类：1.自然光：光矢量具有轴对称性、均匀分布、各方向振动的振幅相同；2. 部分偏振光 含有各种振动方向的光矢量，但光振动在某一方向更显著；3. 完全偏振光：线偏振光：光矢量端点的轨迹为直线； 椭圆偏振光：光矢量端点的轨迹为一椭圆； 圆偏振光：光矢量端点的轨迹为一圆马吕斯定律：光强I0的线偏振光，透过检偏器以后，透射光光强为I=Icos2d ,a是线偏 00振光的光振动方向与检偏器透振方向间的夹角 三．实验主要步骤或操作要点实验装置：电脑液晶屏，（Phyphox-光强），偏振片（偏光镜，3d眼镜等），量角器 （或者Phyphox-斜面）实验步骤 ：1.将竖直放置在液晶屏前；2. 打开Phyphox-光模式；3. 将偏光片放置在光传感器前；4. 旋转特定角度，记录光强变化和角度（第二个Phyphox-斜面测量角度）；5. 处理数据 注意事项：角度要准确测量；背景光的影响；测量光路要等高同轴 实验安全：禁用大功率激光笔 ！实验中禁止将激光聚焦 ！ 做好激光防护，既要保护自己，也要避免误伤他 人 ！ 严禁用眼睛直视激光束，以免造成视网膜损伤。
四．实验数据在0T80°范围内取不同的a （实际上0-90°也可以进行验证，但是为了防止偏振片薄厚不 均和对光源的反射率不同，采用0-180°进行验证），计算cos2a并记下对应的光强I 量角器的分度值为1°I/lux149113871115750377997102369762112313771493a /度°0153045607590105120135150165180cos2a10.930.750.50.250.06700.0670.250.50.750.931五．数据处理在上述表格基础上计算cos2a，绘制i-cos2a图像，并计算I与cos2«的线性相关系数 用 Excel 作图像如下：16C014C012001000fiOOM)04C0200y=1471.h(-F 25.479 . fV = D.W95由I-COS2a图像可知，I与COS2a近似成线性关系，斜率I =1471.1lux，相关系数0R 2 =0.9995，线性相关指数接近1六. 实验结论及现象分析由I-cos2a图像可知，I与cos2a近似成线性关系，斜率I = I =1471.1lux，相关系数0 0R 2 =0.9995，线性相关指数接近1。
由于Phyphox应用采集和测量光强是在前置镜头处,而偏振片在前置镜头处难以完全被 偏振片遮挡住，所以可能造成漏光，而外界的光强会有变化，这也是测量光强的主要误差所 在同样，因为环境较暗，量角器读数时也存在误差，七. 讨论问题观察生活中常见光源，判断偏振类型，比如灯光、反射光、液晶屏等由本实验报告所附视频可知，液晶屏所发出的光是线偏振光灯光和阳光的反射光经过 验证都是自然光八. 对本实验的意见、建议、感想和体会1、 由于马吕斯定律涉及与光强有关的物理量，由光度学的知识可知，光强I与 光的能量有关，因此，近似于点光源的激光笔在本实验中并不适用，在本实验中， 由于本身激光笔功率较低（在毫瓦级别），难以明显观察出光强的变化，最好采 用浴霸、强光手电或台灯等高功率面光源进行实验2、 由于偏振片和液晶显示器本身难以确定偏振方向，所以建议在本实验中将液 晶显示器换作一组起偏器与检偏器根据其上所标注的角度来测量更容易验证马 吕斯定律附图：实验器材与实验照片：（附件有视频）光强随角度的周期性变化：实验器材:。