实验十三偏振光干涉演示实验

实验十三偏振光干涉演示实验【实验目的】：学习偏振光干涉原理。【实验仪器】：偏振光干涉演示仪图13偏振光干涉演示仪【实验原理】：偏振光干涉演示仪内的图案分两种：（1）层数的薄膜叠制而成的蝴蝶、飞机、花朵等图案（中心厚，四边薄），薄膜内部的残余应力分布均匀。（2）光弹性材料制成的三角板和曲线板，厚度相等，但内部存在着非均匀分布的残余应力。白光光源发出的光透过第一个偏振片后变成线偏振光。线偏振光通过这些模型后产生应力双折射，分成有一定相差且振动方向相互垂直的两束光。这两束光通过最外层的偏振片后成为相干光，发生偏振光干涉。对于蝴蝶、飞机、花朵等模型，由于应力均匀，双折射产生的光程差由厚度决定，各种波长的光干涉后的强度均随厚度而变化，故干涉后呈现于层数分布对应的色彩图案。对于三角板和曲线板，由于厚度均匀，双折射产生的光程差主要与残余应力分布有光，各波长的光干涉后的强度随应力分布而变，则干涉后呈现与应力分布对应的不规则彩色条纹。条纹密集的地方是残余应力比较集中的地方。U形尺的干涉条纹类似于三角板和曲线板，区别在于这里的应力不是残余应力，而是实时动态应力，所以条纹的色彩和疏密是随外力的大小而变化的。利用偏振光的干涉，可以考察透明元件是否收到应力已经应力的分布情况。转动外层偏振片，即改变两偏振片的偏振方向夹角，也会影响各种波长的光干涉后的强度，使图案颜色发生变化。【实验步骤】：1. 轻地从仪器上方抽出仪器内的两种图案，看到它们都是由无色透明的材料制成，原样放回；2. 打开光源，这时立即观察到视场中各种图案偏振光干涉的彩色条纹；3. 旋转面板上的旋钮，观察干涉条纹的色彩也随之变化；4. 把透明U形尺从窗口放进，观察不到异常，用力握U形尺的开口处，立即看到在尺上出现彩色条纹，且疏密不等；改变握力，条纹的色彩和疏密分布也发生变化。【注意事项】：取玻璃片也小心轻放，注意安全。