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偏振光干涉演示实验的改进

19 95 . . . . . . .

年第此期 . .

物理通报 _

物理实验

. . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . .

豁髦瘾二撇淤误咒髯革 目前在大学物理课程 一

定于两条光线在晶片中的光程差于是我们 主折射率 n。

中讲授偏振光干涉时都少不了要随堂演示 色偏振实验其中绝大多数都以改变晶片厚 ,

,

可以通过改变晶片厚度 d和选用具有不同

n

的晶体来获得不同颜色的 d ,

.

度来形成干涉彩色图象本文采用改变晶片 折射率的方法来演示色偏振现象这样一 方面可开拓学生思考问题的思路另一方面 , 。

,

于涉色

,

第一

,

改变晶片厚度

这是目前的物 。

理演示实验中最常用的方法实验中一般是

使物理买验和实际应用能紧密结合起来 1

把透明的塑料薄膜任意折迭成厚度不等的 区域夹在两个正交偏振片巾问在白光中 ,, 。

平行的平面偏振光的色偏振原理

偏振光干涉实验装置原理如图 ,,

1

所示

就可观察到彩色图象 ,,

当两块平行放置的偏振片 M和 N互相正交在未引入晶片 C时没有光能通过偏振片N ,,

第二选用主折射率 。

n。

二,

不同的晶

体这是色偏振演示实验目前朱被广泛采用的一种方法通常是把透明的岩石薄片作为 晶片如花岗岩橄榄石等岩石它们一般都 ,,,

当引入一个光轴平行于晶面的晶片 C 。

时则在偏振片 N后的视场中可见到光若 光源为白光且为平行光则对一定厚度的 晶片 C ,,,

含有多种透明矿物像花岗岩中就含有石英长石云母等这些透明矿物具有不同的 主折射率 n 一

,

出射的光呈一定颜色这种现象称 .

,

,

为平行平面偏振光的色偏振

二,

如果把花岗岩磨成一定厚 , 、

度的薄片夹在两个正交偏振片中间在白光中观察石英长石云母等将对应不同的 干涉色从而可在显微镜下清楚地看到它们 ,

,

,

的不同分布和不同晶形 3 3 .

讨论 1

在演示色偏振实验时如果能用改变晶 , 。

片厚度和晶片折射率两种方法可以加深对 图 1

偏振光干涉原理图 一

从简单的理论分析可知从偏振片 N出 ,

正交偏光系统下的晶片干涉现象的认识干

来的两条相干光的总周相差为 。沪一

涉结果决定

于光程差改变晶片厚度和折射率可以影响色偏振的图象颜色 。

,

2兀

,

,

苛(一 n 一

n

)d+

(1 )

3

.

2

色偏振现象有着广泛应用利用不同晶 。

,

式中挤为透射光的波长度 ,

,

d 。

为晶片 C的厚

体在正交偏光系统中形成不同的干涉彩色 图象可以鉴别矿物种类在地质和冶金中被

n

和 。

n

分别为 二

光和

光在晶片中的主 士 1 , ,

折射率 当

广泛使用的偏光显微镜就是利用色偏振原

乙沪一 Zk

时 (k一 O + l ) 二

,

士 2 .

…) 。

,

理制成的是观察和鉴定矿物的重要手段

,

,

由偏振片 N出射的光最强即干涉加强 当乙尹~ . 2

图 2所示就是正交偏光显微镜下所观察到 士

2 ( a

k

k时(一

O

,

士 1 ,

,

的金云母的色偏振图如果在教学中增加采用改变折射率方法获得色偏振的演示实验

…) 。

,

由偏振片 N出射的光最弱即干涉 一 4 5 。

减弱只有当 ,

,

△梦为

二 。

的奇数倍条件

内容就可在工科物理教学工程化方面做出 一次尝试 。

,

下才没有光通过偏振片刃

28

偏振光干涉演示实验的改进

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