验证马吕斯定律实验? 什么是马吕斯定律?
一、验证马吕斯定律实验?
1809年,马吕斯在试验中发现了光的偏振现象。在进一步研究光的简单折射中的偏振时,他发现光在折射时是部分偏振的。因为惠更斯曾提出过光是一种纵波,而纵波不可能发生这样的偏振,这一发现成为了反对纵波说的有利证据。
本次试验意在验证马吕斯定律,进而对光的横波性质做更深入的了解。
实验目的:
1.理解光的波动性及光的偏正现象;
2.学习偏振光检偏实验中透光强度与偏振夹角的关系;
3.验证马吕斯定律。
二、什么是马吕斯定律?
马吕斯定律指垂直于波面的光线束(法线集合)经过任意多次反射和折射后,无论折射面和反射面形状如何,出射光束仍垂直于出射波面,保持光线束仍为法线集合的性质。并且入射波面与出射波面对应点之间的光程均为定值。也就是说光线束在各向同性介质的传播过程中,始终保持着与波面的正交性。
光的偏振是指光波电矢量振动的空间分布对于光的传播方向失去对称性的现象。只有横波才能产生偏振现象,故光的偏振是光的波动性的又一例证。在垂直于传播方向的平面内,包含一切可能方向的横振动,且平均说来任一方向上具有相同的振幅,这种横振动对称于传播方向的光称为自然光(非偏振光)。凡其振动失去这种对称性的光统称偏振光。
在量子力学的偏振光测量中,对只有一个光子的光来说,偏振方向与用来测量的偏振片方向有关。如果用 45 度偏振片去测是 45 度,但如果用 0 度或 90 度偏振片去测,就是 0 度或 90 度的了。可是对有大量光子的光来说,也可以用上述概率来计算,对于 0 度检 45 度偏振,比如光子数为 10e20 时,透过的光子数为 5e20 左右;如果不在 4.999e20 和 5.001e20之间的概率是微乎其微的,这一统计结果正好符合马吕斯定律。
大量光子是一个系综,你要看这个系综里的光子的偏振状态是否一致。太阳光就是不一致的。从来就没有光子的偏振态会受偏振片影响,只是对于每个通过偏振片的光子的偏振态都会变成与偏振片一致。那是不是可以确定光一开始的偏振方向?这就要看前面的光是什么性质而定,如果什么都不知道,那么可以确定的只有:如果光全过(一致)或全不过(正交)的情况。如果是线偏,这时每个光子都处于同一纯态,可以根据透过率估出角度
三、马吕斯布鲁斯特定律?
马吕斯指出:强度为Io的线偏振光,透过检偏片后,透射光的强度(不考虑吸收)为I=Io(cos)^2。(是入射线偏振光的光振动方向和偏振片偏振化方向之间的夹角。)
四、满足马吕斯定律的条件?
条件:
1、光线必须是线偏振光;
2、强度为Io的线偏振光,透过检偏片后,透射光的强度变为二分之一。
马吕斯定律:按电磁波理论,光是横波,它的振动方向和光的传播方向垂直。在垂直于光波传播方向的平面内。光矢量可能有不同的振动方向,通把光矢量保持一定振动方向上的状态称为偏振态。
五、马吕斯定律表达式?
表达式:I=I0cos2