偏振光實(shí)驗(yàn)報(bào)告-wenkub
2022-08-17 09:41:20 本頁(yè)面
【正文】 試樣，濃度C0取30%左右為宜。旋光性物質(zhì)還有右旋和左旋之分。振動(dòng)面轉(zhuǎn)過(guò)的角度θ不僅與透過(guò)的長(zhǎng)度l成正比，而且還與溶液濃度C成正比[14]。溶液的旋光度與溶液中所含旋光物質(zhì)的旋光能力、溶液的性質(zhì)、溶液濃度、樣品管長(zhǎng)度、溫度及光的波長(zhǎng)等有關(guān)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果：半波片實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表：1/4波片實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：結(jié)論：線偏振光通過(guò)1/4波片后可能變成圓偏振光，橢圓偏振光也有可能仍是線偏振光。當(dāng)δ=（2k+1）π（1/2波片）時(shí)，cosδ=1，出射光強(qiáng)最大，出射光強(qiáng)最?。划?dāng)δ=[（2k+1）π]/2（1/4波片）時(shí)，cosδ=0，,。分振動(dòng)面的干涉裝置如圖3所示，M和N是兩個(gè)偏振片，C是波片，單色自然光通過(guò)M變成線偏振光，線偏振光在波片C中分解為o光和e光，最后投影在N上，形成干涉。與夾角為,因此經(jīng)后的線偏振光振幅為，光強(qiáng)為,此式為馬呂斯定律。具有二向色性的晶體叫做偏振片。P1P2A0A0cosθθ圖2 偏振片可作為起偏器。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及圖形： 從圖形中可以看出符合余弦定理，數(shù)據(jù)正確。MCN圖3 分振動(dòng)面干涉裝置 I0波片偏振片偏振片單色自然光考慮特殊情況，當(dāng)M⊥N時(shí)，即兩個(gè)偏振片的透振方向垂直時(shí)，出射光強(qiáng)為：；當(dāng)M∥N時(shí)，即兩個(gè)偏振片的透振方向平行時(shí)，出射光強(qiáng)為：。特別地，利用1/4波片我們還可以得到圓偏振光和橢圓偏振光。實(shí)驗(yàn)3. 旋光效應(yīng)實(shí)驗(yàn)原理：線偏振光通過(guò)某些物質(zhì)的溶液后，偏振光的振動(dòng)面將旋轉(zhuǎn)一定的角度，這種現(xiàn)象稱為旋光現(xiàn)象。當(dāng)其它條件均固定時(shí)，旋光度與溶液濃度C呈線性關(guān)系即 (51)比例常數(shù)與物質(zhì)旋光能力、溶劑性質(zhì)、樣品管長(zhǎng)度、溫度及光的波長(zhǎng)等有關(guān)，C為溶液的濃度。如果已知待測(cè)溶液濃度C和液柱長(zhǎng)度l，只要測(cè)出旋光度θ就可以計(jì)算出旋光率。當(dāng)面對(duì)光射來(lái)方向觀察，如果振動(dòng)面按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，則稱右旋物質(zhì)；如果振動(dòng)面向逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，稱左旋物質(zhì)。分別將不用濃度溶液注入相同長(zhǎng)度的樣品試管中。 數(shù)據(jù)記錄及處理圖形：實(shí)驗(yàn)4. 光彈效應(yīng)光彈性試驗(yàn)是應(yīng)用光學(xué)方法研究受力構(gòu)件中應(yīng)力分布情況的試驗(yàn)，在光測(cè)彈性儀上進(jìn)行，先用具有雙折射性能的透明材料制成和實(shí)際構(gòu)件形狀相似的模型，受力后，以偏振光透過(guò)模型，由于應(yīng)力的存在，產(chǎn)生光的暫時(shí)雙折射現(xiàn)象，再透過(guò)分析鏡后產(chǎn)生光的干涉，在屏幕上顯示出具有明暗條紋的映象，根據(jù)它即可推算出構(gòu)件內(nèi)的應(yīng)力分布情況，所以這種方法對(duì)形狀復(fù)雜的構(gòu)件尤為適用。實(shí)驗(yàn)原理 光彈性試驗(yàn)是應(yīng)用光學(xué)方法研究受力構(gòu)件中應(yīng)力分布情況的試驗(yàn)，在光測(cè)彈性儀上進(jìn)行，先用具有雙折射性能的透明材料制成和實(shí)際構(gòu)件形狀相似的模型，受力后，以偏振光透過(guò)模型，由于應(yīng)力的存在，產(chǎn)生光的暫時(shí)雙折射現(xiàn)象，再透過(guò)分析鏡后產(chǎn)生光的干涉，在屏幕上顯示出具有明暗條紋的映象，根據(jù)它即可推算出構(gòu)件內(nèi)的應(yīng)力分布情況，所以這種方法對(duì)形狀復(fù)雜的構(gòu)件尤為適用。由上式可見(jiàn)，光強(qiáng)I為零時(shí)有以下四種情況： ① I=0，這與實(shí)際情況不符，因?yàn)橹挥性跓o(wú)光源時(shí)I才會(huì)是零。④，以公式代人，則，于是可得圖 2 圓偏振光場(chǎng)示意圖 (n=0,1,2,3……)上式表明，當(dāng)模型中某點(diǎn)的主應(yīng)力差值為f/t的整數(shù)倍時(shí)，則此點(diǎn)在模型上呈黑點(diǎn)，當(dāng)主應(yīng)力差為f/t的某同一整數(shù)倍的各個(gè)暗點(diǎn)，構(gòu)成連續(xù)的黑線稱為等差線（在此線上各點(diǎn)的主應(yīng)力差均相等）。 從上述基本原理可知，在使用單色光源時(shí)，等傾線與等差線都呈黑色，不易辨認(rèn)，為了消除等傾線以獲得清晰的等差線圖，在光彈性儀兩偏振鏡之間裝上二塊1／4波長(zhǎng)片，形成圓偏振光場(chǎng)，可把等傾線消除，只剩下等差線，圓偏振光場(chǎng)如圖2所示。然后調(diào)整兩個(gè)偏振片的距離。本實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證性試驗(yàn)，沒(méi)有試驗(yàn)數(shù)據(jù)。電光效應(yīng)分為兩種類型： (1) 一級(jí)電光 (泡克爾斯一—Pockels) 效應(yīng)，介質(zhì)折射率變化正比于電場(chǎng)強(qiáng)度。形成新的主軸X’軸
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