偏振光(1).pdf

物理实验报告 数学系 张冬梅 实验数据处理：实验数据处理：1.测量半导体激光器的偏振度 I 最大值：(1470+1541)/2=1505.5 A I 最小值：(92+92)/2=92 A minmaxminmaxIIIIp+=1505.5-92/1505.5+92 =0.8848 2、验证马吕斯定律 P2偏振方向的绝对角度值、相对角度值和光强值I，以后每隔 10记录一次，直到P1 与P2偏振方向的夹角为-90，I0为 P1 与P2偏振方向的夹角为 0时的光强值，作出I/I0cos2的关系曲线（090，0-90各一条，用最小二乘法求出斜率和截距，根据马吕斯定律斜率应为 1，截距应为 0，分析实验的误差）。I0=548 A 验证马吕斯定律数据表格 1 验证马吕斯定律数据表格 1 136.7 146.7 156.7 166.7 176.7 186.7 196.7 206.7 216.7 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Cos2 0.970 0.833 0.75 0.587 0.413 0.25 0.117 0.030 0 I A 525 475 403 311 217 139 61 15 0 I/I00.958 0.867 0.735 0.568 0.400 0.254 0.111 0.027 0 验证马吕斯定律数据表格验证马吕斯定律数据表格 2 226.7 236.7 246.7 256.7 266.7 276.7 286.7 296.7 306.7 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Cos2 0.030 0.117 0.250 0.413 0.587 0.75 0.833 0.970 1 I A 15 58 123 202 287 368 434 479 495 I/I00.027 0.106 0.224 0.369 0.524 0.672 0.792 0.874 0.903 用 Origin 软件处理上述数据并作图得：（作图见本实验报告文件夹附带的 Origin 文档）其中，x为Cos2，y为I/I0 为斜率以及斜率的标准差 SB 由表一数据得：0.00.20.40.60.81.00.00.20.40.60.81.0Y Axis TitleX Axis Title B Linear Fit of Data3_B Linear Regression for Data1_B:Y=A+B*X Parameter Value Error-A -0.00428 0.00918 B 1.00216 0.01649-R SD N P-0.99905 0.01695 9 0.0001-故斜率的 A 类不确定度为：(SB/9)(1/2)=0.0428 故斜率为:1.00216+0.0428 即I/I0 与Cos2成线性关系,基本符合马吕思定律 由表二中数据得：0.00.20.40.60.81.00.00.20.40.60.81.0Y Axis TitleX Axis Title B Linear Fit of Data3_B Linear Regression for Data2_B:Y=A+B*X Parameter Value Error-A -0.00288 0.00927 B 0.91251 0.01429-R SD N P-0.99914 0.01476 9 0.0001-故斜率的 A 类不确定度为：(SB/9)(1/2)=0.0398 故斜率为:0.91251+0.0398 即I/I0 与Cos2成线性关系，基本符合马吕思定律 综上，两曲线较为接近，验证了马吕思定律。误差分析：(1)激光器发生的光有波动，从数据可看出。(2)从图中可看出线性关系基本成立，从试验数据看电流小，光强过弱，指针偏左，读数偏小，且存在一定的读数误差。故相对误差较大。(3)由于操作者的操作，使得光源的 I0 变化过大，从而使实验误差过大。同时实验仪器本身也不精细，也给试验带来误差。(4)实验中三棱镜不能完全消光，使得角度为 90 度时仍有少量电流存在。3.根据布儒斯特定律测定介质的折射率：实验所测得的布儒斯特角为：1=146.28-90=56.28 度=150.08-90=60.08 度=（146.28+150.08）/2-90=148.18-90=58.18 度 其类不确定度为：1.58 介质折射率为：tag=1.61787 tag=1.73765 n=(1.61787+1.73765)/2=1.67776 根据不确定度公式：nn=cos2 n=cos2 即：uAucos2 n 6.02754*1.67776*/(1802)0.00098 故 1.67776+0.00098 为所求折射率