實(shí)驗(yàn)報(bào)告-偏振光學(xué)實(shí)

1、實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名：*班級(jí)：*學(xué)號(hào)： *實(shí)驗(yàn)成績(jī)：同組姓名： *實(shí)驗(yàn)日期： *指導(dǎo)教師：批閱日期：偏振光學(xué)實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?觀察光的偏振現(xiàn)象，驗(yàn)證馬呂斯定律；2了解 1 / 2 波片、 1 / 4 波片的作用；3掌握橢圓偏振光、圓偏振光的產(chǎn)生與檢測(cè)?！緦?shí)驗(yàn)原理】光的偏振性光是一種電磁波， 由于電磁波對(duì)物質(zhì)的作用主要是電場(chǎng)， 故在光學(xué)中把電場(chǎng)強(qiáng)度 E 稱(chēng)為光矢量。在垂直于光波傳播方向的平面內(nèi)， 光矢量可能有不同的振動(dòng)方向，通常把光矢量保持一定振動(dòng)方向上的狀態(tài)稱(chēng)為偏振態(tài)。 如果光在傳播過(guò)程中， 若光矢量保持在固定平面上振動(dòng)， 這種振動(dòng)狀態(tài)稱(chēng)為平面振動(dòng)態(tài)， 此平面就稱(chēng)為振動(dòng)面（見(jiàn)圖）。此時(shí)光矢量在垂直與傳

2、播方向平面上的投影為一條直線，故又稱(chēng)為線偏振態(tài)。 若光矢量繞著傳播方向旋轉(zhuǎn)， 其端點(diǎn)描繪的軌道為一個(gè)圓， 這種偏振態(tài)稱(chēng)為圓偏振態(tài)。如光矢量端點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的軌跡為一橢圓， 就成為橢圓偏振態(tài)（見(jiàn)圖 2）。2偏振片雖然普通光源發(fā)出自然光， 但在自然界中存在著各種偏振光， 目前廣泛使用的偏振光的器件是人造偏振片， 它利用二向色性獲得偏振光 （有些各向同性介質(zhì)， 在某種作用下會(huì)呈現(xiàn)各向異性， 能強(qiáng)烈吸收入射光矢量在某方向上的分量， 而通過(guò)其垂直分量，從而使入射的自然光變?yōu)槠窆猓?介質(zhì)的這種性質(zhì)稱(chēng)為二向色性。 ）。偏振器件即可以用來(lái)使自然光變?yōu)槠矫嫫窆馄鹌?也可以用來(lái)鑒別線偏振光、自然光和部分偏振光檢偏。

3、 用作起偏的偏振片叫做起偏器， 用作檢偏的偏振器件叫做檢偏器。實(shí)際上，起偏器和檢偏器是通用的。3馬呂斯定律設(shè)兩偏振片的透振方向之間的夾角為 ，透過(guò)起偏器的線偏振光振幅為 A0，則透過(guò)檢偏器的線偏振光的強(qiáng)度為 I式中 I0 為進(jìn)入檢偏器前（偏振片無(wú)吸收時(shí)）線偏振光的強(qiáng)度。4橢圓偏振光、圓偏振光的產(chǎn)生；1/2 波片和 1/4 波片的作用當(dāng)線偏振光垂直射入一塊表面平行于光軸的晶片時(shí)， 若其振動(dòng)面與晶片的光軸成 角，該線偏振光將分為 e 光、o 光兩部分，它們的傳播方向一致，但振動(dòng)方向平行于光軸的 e 光與振動(dòng)方向垂直于光軸的 o 光在晶體中傳播速度不同， 因而產(chǎn)生的光程差為位相差為式中 ne 為e

4、光的主折射率， no 為o 光的主折射率（正晶體中， 0，在負(fù)晶體中 0）。 d 為晶體的厚度，如圖 4 所示。當(dāng)光剛剛穿過(guò)晶體時(shí)，此兩光的振動(dòng)可分別表示如下：式中軌跡方程原理圖全波片1/2 波片1/4 波片【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算】說(shuō)明：以下的所有測(cè)量數(shù)據(jù)中，電流的單位為，角度的單位為角度。1 驗(yàn)證馬呂斯定律角度0612182430364210.9890740.9567730.9045090.8345660.750.6545090.552265電流0.2090.2060.2010.1900.1750.1570.1370.115角度48546066727884900.4477360.345

5、4920.2500010.1654350.0954920.0432280.0109260電流0.0940.0710.0520.0340.0180.0070.0000.000角度961021081141201261321380.0109260.0432270.0954910.1654330.2499980.345490.4477340.552262電流0.0000.0070.0180.0330.0490.0690.0920.113角度1441501561621681741800.6545060.7499980.8345640.9045070.9567720.9890731電流0.1370.156

6、0.1760.1910.2020.2090.209作的函數(shù)圖像：Origin的數(shù)據(jù)分析：Linear Regression through origin for DATA2_B:Y=B*XParameter ValueError-A0-0.20928 4.62343E-4-RSDNP-0.999910.00162 31 0.0001-從以上的分析可知， 電流大小 I 關(guān)于兩偏振片的夾角余弦的平方的數(shù)據(jù)點(diǎn)的直線擬合的相關(guān)系數(shù) r=0.99191 ，可知實(shí)際測(cè)得的數(shù)據(jù)點(diǎn)與理論值匹配。2 線偏振光通過(guò) 1/2波片時(shí)的現(xiàn)象和1/2 波片的作用1/2 波片轉(zhuǎn)過(guò)角度初始102030405060708090

7、檢偏器 A 轉(zhuǎn)過(guò)角度018385880100120140-檢偏器的角度差-18202022202020-說(shuō)明：最后兩個(gè)數(shù)據(jù)沒(méi)測(cè)，是因?yàn)樵谧龅臅r(shí)候一時(shí)疏忽了，最后想要補(bǔ)做時(shí)，時(shí)間已晚，老師建議我們不做了 。檢偏器的平均角度差度由上面的數(shù)據(jù)可以明顯地看出， 1/2 波片每轉(zhuǎn) 10 度，檢偏器就需要轉(zhuǎn) 20 度，與理論值吻合。觀察：檢偏片固定，將 1/2 波片轉(zhuǎn)過(guò) 360，能觀察到 4次消光； 1/2 波片固定，將檢偏片轉(zhuǎn)過(guò) 360，能觀察 2 次消光。由此分析線偏振光通過(guò)態(tài)是：光的偏振面偏離原來(lái)的角度是波片光軸偏離角度的1/2波片后，光的偏振狀2 倍。3 用1/4波片產(chǎn)生圓偏振光和橢圓偏振光波片轉(zhuǎn)

8、 20 度角度010203040506070電流0.0320.0220.0160.0180.0270.0410.0590.078角度8090100110120130140150電流0.0970.1140.1260.1320.1300.1220.1080.090角度160170180190200210220230電流0.0700.0510.0340.0230.0170.0200.0290.044角度240250260270280290300310電流0.0650.0850.1050.1230.1340.1380.1360.125角度320330340350360電流0.1100.0900.069

9、0.0500.032作角度與電流的極坐標(biāo)函數(shù)圖：I在此基礎(chǔ)上作振幅與角度的函數(shù)圖：A分析： 可以看出，該極坐標(biāo)函數(shù)圖象成“雙橢圓餅”形，在檢偏器所轉(zhuǎn)的 0360 度之間，共達(dá)到兩次消光，兩次最大值，這正是橢圓偏振光的長(zhǎng)軸和短軸的位置。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖中可以看出，圖像少有傾斜，在20 度和 200 度左右達(dá)到真正消光，這是因?yàn)槌跏冀嵌仍?。波片轉(zhuǎn) 45 度角度010203040506070電流0.0810.0810.0800.0790.0780.0760.0740.071角度8090100110120130140150電流0.0700.0690.0700.0690.0700.0720.0730.075

10、角度160170180190200210220230電流0.0780.0800.0820.0840.0840.0830.0820.080角度240250260270280290300310電流0.0780.0760.0740.0730.0720.0720.0720.073角度320330340350360電流0.0740.0760.0770.0790.081作角度與電流的極坐標(biāo)函數(shù)圖：I在此基礎(chǔ)上作振幅與角度的函數(shù)圖：A分析：從圖像中可以看出，函數(shù)形狀成近乎圓的橢圓，理論上應(yīng)該是圓，還是非常接近理論值。數(shù)據(jù)在 110 度和 290 度左右但到最小值，在 20 度和 200 左右達(dá)到最大值，這正

11、是橢圓偏振光的長(zhǎng)軸和短軸的位置。 誤差會(huì)在后面誤差分析部分討論。【對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果中的現(xiàn)象或問(wèn)題進(jìn)行分析、討論】在做驗(yàn)證馬呂斯定律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于第一遍測(cè)量時(shí)出錯(cuò)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的重做，所以在預(yù)習(xí)報(bào)告上有大量修改的痕跡。但是，最后得到的結(jié)果非常準(zhǔn)確，擬合度極高，也使得多花去的時(shí)間很值得。在這里我想重點(diǎn)討論以下這個(gè)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)誤差。上面的種種實(shí)驗(yàn)皆反映了在消光點(diǎn)的角度誤差，而且這個(gè)誤差不小。誤差現(xiàn)象為：在消光點(diǎn)附近的 10 度左右的范圍內(nèi)，電流計(jì)的示數(shù)皆為 0，所以無(wú)法準(zhǔn)確地找出消光點(diǎn)的角度。所以實(shí)驗(yàn)作出的函數(shù)圖都有一定的傾斜。在這里提出自己認(rèn)為可以在一定程度上消除這個(gè)誤差的方法：緩緩旋轉(zhuǎn)檢偏器，記下電流值為

12、0 的區(qū)間，取這個(gè)區(qū)間的中點(diǎn)為消光點(diǎn)。誤差來(lái)源還有旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向誤差，這是由于齒輪之間的間隙引起的。誤差避免方法：只朝同一方向旋轉(zhuǎn)。手電筒一類(lèi)的誤差：用手電在照波片或檢偏器上的刻度時(shí)，會(huì)導(dǎo)致進(jìn)入檢測(cè)器的光強(qiáng)增大，導(dǎo)致電流值增大；手在旋轉(zhuǎn)波片或檢偏器時(shí)容易將入射光擋住，導(dǎo)致進(jìn)入檢測(cè)器的光強(qiáng)減小。誤差避免方法：每次測(cè)量電流時(shí)，使手和手電遠(yuǎn)離測(cè)量裝置。上面的 A圖中的 A 不是實(shí)際的 A 值，而是 A 的一個(gè)固定的倍數(shù)，改圖的作用僅僅是反映偏振光的振幅隨著檢偏器的角度的相對(duì)變化。【附頁(yè)】思考題1求下列情況下理想起偏器和理想檢偏器兩個(gè)光軸之間的夾角為多少？1）透射光是入射自然光強(qiáng)的 1/3。2）透射光是最

13、大透射光強(qiáng)度的 1/3。答：（ 1）因?yàn)樽匀还馔ㄟ^(guò)偏振片后，光強(qiáng)減為原來(lái)的一半，所以得，。（ 2）直接有馬呂斯定律：得 。2如果在互相正交的偏振片P1 和 P2 中間插進(jìn)一塊 1/4 波片，使其光軸跟起偏器P1 的光軸平行，那么透過(guò)檢偏器 P2 的光斑是亮的？還是暗的？為什么？將 P2 轉(zhuǎn)動(dòng) 90后，光斑的亮暗是否變化？為什么？答：因?yàn)椴ㄆ廨S和起偏器平行，檢偏器由與之正交，所以光斑是暗的。將其轉(zhuǎn)過(guò)90度后，兩者平行，所以光斑是明亮的。4 在第 2 題中用 1/2 波片代替1/4 波片，情況如何？答：情況與 1/4 波片相同。實(shí)驗(yàn)感想這次實(shí)驗(yàn)是我做的第3 個(gè)實(shí)驗(yàn)，第 2 個(gè)光學(xué)實(shí)驗(yàn)。 在這次實(shí)

14、驗(yàn)中竟然是最后一個(gè)完成。原因是在實(shí)驗(yàn)中有兩次測(cè)量失敗，不得不重做。雖然是最后一個(gè)做完，但是在數(shù)據(jù)分析方面還是發(fā)現(xiàn)自己的數(shù)據(jù)還是測(cè)量得很出色的，自己在寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的過(guò)程中也盡量使用計(jì)算機(jī)， 鍛煉了自己各方面的能力。 助教老師也對(duì)我的實(shí)驗(yàn)報(bào)告的風(fēng)格以及我們小組的實(shí)驗(yàn)敬業(yè)度給與了認(rèn)可。最后，感謝助教老師對(duì)我們小組的耐心指導(dǎo)和幫助！XXXX項(xiàng)目可行性研究報(bào)告報(bào)告日期XXXX年XXXX月XXXX日目錄第一節(jié)項(xiàng)目概況一、項(xiàng)目背景二、投資方簡(jiǎn)介三、目標(biāo)公司簡(jiǎn)介第二節(jié)擬投資行業(yè)及市場(chǎng)概況第三節(jié)項(xiàng)目實(shí)施的必要性與可行性一、項(xiàng)目實(shí)施的必要性二、目標(biāo)公司市場(chǎng)分析三、項(xiàng)目實(shí)施的可行性第四節(jié)項(xiàng)目?jī)?nèi)容及實(shí)施方案第五節(jié)項(xiàng)目效

15、益分析一、經(jīng)營(yíng)收入估算二、經(jīng)營(yíng)總成本估算三、經(jīng)營(yíng)利潤(rùn)與財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)第六節(jié)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析及對(duì)策一、市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)及對(duì)策二、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)及對(duì)策三、財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)及對(duì)策第七節(jié)投資方案一、收購(gòu)定價(jià)二、預(yù)計(jì)投資總額三、資金來(lái)源與支付四、 后續(xù)發(fā)展方案第六節(jié)報(bào)告結(jié)論第一節(jié)項(xiàng)目概況一、項(xiàng)目背景說(shuō)明項(xiàng)目提出的背景、投資理由、擬投資國(guó)家的投資環(huán)境、在可行性研究前已經(jīng)進(jìn)行的工作情況及其成果、 重要問(wèn)題的決策和決策過(guò)程等情況。二、投資方簡(jiǎn)介1、投資方基本情況及經(jīng)營(yíng)情況包括目標(biāo)公司基本工商注冊(cè)信息、產(chǎn)業(yè)布局、主要產(chǎn)品及用途、員工情況、股權(quán)結(jié)構(gòu)及控股方信息、行業(yè)地位、歷史沿革等。2、投資方實(shí)力和優(yōu)勢(shì)分析三、目標(biāo)公司簡(jiǎn)介1、基本信息包括目標(biāo)公

16、司基本工商注冊(cè)信息、產(chǎn)業(yè)布局、主要產(chǎn)品及用途、員工情況、股權(quán)結(jié)構(gòu)及控股方信息、行業(yè)地位、歷史沿革等。2、經(jīng)營(yíng)情況（ 1）經(jīng)營(yíng)情況公司的產(chǎn)品在市場(chǎng)上進(jìn)行銷(xiāo)售、 服務(wù)的發(fā)展現(xiàn)狀，包括歷年產(chǎn)量、銷(xiāo)售收入等。2）資產(chǎn)負(fù)債情況公司主要財(cái)務(wù)指標(biāo)，要求能夠反映公司盈利能力、經(jīng)營(yíng)能力、償債能力等。第二節(jié) 擬投資行業(yè)及市場(chǎng)概況1、國(guó)內(nèi)相關(guān)行業(yè)及市場(chǎng)概況2、國(guó)際相關(guān)行業(yè)及市場(chǎng)概況第三節(jié) 項(xiàng)目實(shí)施的必要性與可行性一、項(xiàng)目實(shí)施的必要性主要圍繞公司戰(zhàn)略目標(biāo)， 根據(jù)公司產(chǎn)業(yè)資源協(xié)同發(fā)展的需要以及產(chǎn)品規(guī)劃，結(jié)合產(chǎn)業(yè)政策等有關(guān)因素的支持與制約， 論證項(xiàng)目投資的必要性。二、目標(biāo)公司市場(chǎng)分析運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析原理， 分析目標(biāo)公司產(chǎn)品銷(xiāo)

17、售變化及市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)。1、市場(chǎng)規(guī)模研究目標(biāo)公司產(chǎn)品及行業(yè)的整體規(guī)模，具體包括目標(biāo)公司產(chǎn)品及行業(yè)在指定時(shí)間的產(chǎn)量、銷(xiāo)售收入等。2、行業(yè)分析主要包括行業(yè)內(nèi)主要品牌市場(chǎng)占有率、行業(yè)總銷(xiāo)售量年增長(zhǎng)率、行業(yè)發(fā)展方向、市場(chǎng)發(fā)展方向等。3、競(jìng)爭(zhēng)格局包括主要競(jìng)爭(zhēng)企業(yè)基本資料、 主要品牌經(jīng)營(yíng)策略、 競(jìng)爭(zhēng)品牌近三年發(fā)展情況、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)未來(lái)發(fā)展預(yù)測(cè)等。三、項(xiàng)目實(shí)施的可行性主要表現(xiàn)在以下方面：技術(shù)可行性。主要分析目標(biāo)企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)現(xiàn)狀與規(guī)劃是否符合公司戰(zhàn)略，技術(shù)部門(mén)對(duì)目標(biāo)公司實(shí)施的技術(shù)在行業(yè)內(nèi)進(jìn)行比選和評(píng)價(jià)，合理評(píng)估其技術(shù)先進(jìn)性。經(jīng)濟(jì)可行性。 主要從企業(yè)理財(cái)?shù)慕嵌冗M(jìn)行資本預(yù)算， 評(píng)價(jià)項(xiàng)目的財(cái)務(wù)盈利能力，預(yù)測(cè)項(xiàng)目投資回

18、收期、凈現(xiàn)值等財(cái)務(wù)指標(biāo)。社會(huì)影響。主要從資源配置的角度衡量項(xiàng)目的價(jià)值， 評(píng)價(jià)項(xiàng)目在符合區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)、有效配置經(jīng)濟(jì)資源、增加供應(yīng)、創(chuàng)造就業(yè)、改善環(huán)境等方面的效益。風(fēng)險(xiǎn)因素及對(duì)策。主要對(duì)項(xiàng)目的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)、 技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)、法律風(fēng)險(xiǎn)及社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)等風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行評(píng)價(jià)， 制定規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的對(duì)策， 為項(xiàng)目全過(guò)程的風(fēng)險(xiǎn)管理提供依據(jù)。第四節(jié)項(xiàng)目效益分析一、經(jīng)營(yíng)收入估算根據(jù)行業(yè)及公司歷史數(shù)據(jù)對(duì)目標(biāo)公司未來(lái)五年經(jīng)營(yíng)收入進(jìn)行合理預(yù)測(cè)。二、經(jīng)營(yíng)總成本估算合理估算目標(biāo)公司未來(lái)五年主營(yíng)業(yè)務(wù)成本、期間費(fèi)用和稅金支出等。三、經(jīng)營(yíng)利潤(rùn)與財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)合理估算目標(biāo)公司未來(lái)五年的盈利水平， 并估算項(xiàng)目投資回收期、內(nèi)部收益率、凈現(xiàn)值等財(cái)務(wù)指標(biāo)。第五節(jié)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析及對(duì)策本項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，可能會(huì)面臨來(lái)自各方面的風(fēng)險(xiǎn)，須對(duì)項(xiàng)目的政策風(fēng)險(xiǎn)、國(guó)別風(fēng)險(xiǎn)、市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、管理風(fēng)險(xiǎn)、財(cái)務(wù)及稅務(wù)風(fēng)險(xiǎn)、法律風(fēng)險(xiǎn)、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)、后續(xù)整合風(fēng)