四、现象演示
(1)将光源、方解石晶体、接收屏共轴放置。
(2)将光射到方解石晶体上,光进入晶体后,分解为o、e两束光并从晶体中射出来,在屏上形成两个光斑。
(3)以光的传播方向为轴旋转方解石,会发现一个光斑不动,而另一个光点会绕其旋转。不动光斑对应着寻常光,旋转光斑对应着非寻常光。
(4)用偏振片可检验两束光的偏振化方向。在光路中垂直插入检偏器(偏振片),旋转偏振片可观察到两个光斑的亮度交替变化,并交替消光,说明它们所对应的光(即双折射的两束光)都是偏振光。实验表明,这两束光的消光位置互相直,说明两束光的偏振化方向互相垂直。 五、讨论与思考
方解石越厚,两个光斑分得越开还是越近?
8. 光测弹性(人工双折射)
一、演示目的
观察压缩、拉审产生双折射。 二、原理
当光进入各向异性介质时,介质中出现两束折射光线的现象叫做双折射。由于外加机械应力,可使光学各向同性媒质变为光学各向异性媒质,从而具有暂时双折射性质。 三、装置
旋转式光学综合实验仪、试验样品(有机玻璃)、偏振片
四、现象演示
1. 将普通光源、偏振片P1、接收屏共轴放置。普通光源发出的平行光,经偏振片P1后在屏上光斑,旋转偏振片P1亮度无变化也没有出现消光现象,说明入射光为自然光(检偏)。
2. 垂直插入偏振片P2,旋转偏振片P2,可观察到消光现象,说明经偏振片P1出射的光为线偏光。
3. 在偏振片P1、P2 (P1和P2偏振化方向相互垂直)之间垂直插入有机玻璃试样。由于试样是非晶体,因此在屏上无光出现(不发生双折射现象)。 4. 逐渐拧紧螺丝(不要用力过猛,防止试样破碎),就可见到美丽的色线花纹。可在偏振片P2和接收屏之间放上聚光镜,效果更佳。
9. 偏振光的干涉
一、 原理:
石英劈尖的
偏振光干涉
条纹
二、色偏振
三、实验步骤
1、 打开投影仪电源,调节光源使其平行照在观察屏上;注意,投影仪光
源发热,使后要及时关闭电源。
2、 在光路中放入偏振片、透镜、晶片,调节同轴等高; 3、 调节透镜与屏的距离,使干涉图象成像清晰; 4、 旋转起偏器,观察干涉图象颜色的变化。
思考题:1、对照原理,说明实验中各个器件的作用是什么? 2、旋转起偏器,颜色为什么变化?发生怎样的变化?
3、本实验中晶片若换成单轴晶片(如方解石晶片),用单色光和白光
两种光源分别实验,干涉结果会怎样?
10、视觉暂留
实验目的:
研究人眼的视觉暂留特性。
实验原理:
人眼在观察景物时,光信号传人大脑神经,需经过一段短暂的时间,光的作用结束后,视觉形象并不立即消失,这种残留的视觉称“后像”,视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。其具体应用是电影的拍摄和放映。原因是由视神经的反应速度造成的,其时值是二十四分之一秒。是动画、电影等视觉媒体形成和传播的根据。
视觉实际上是靠眼睛的晶状体成像,感光细胞感光,并且将光信号转换为神经电流,传回大脑引起人体视觉。感光细胞的感光是靠一些感光色素,感光色素的形成是需要一定时间的,这就形成了视觉暂停的机理。
演示仪器利用人眼的视觉惰性即视觉暂留结合频闪灯的特殊作用,演示了电影成像的原理。在未打开频闪灯时,台阶和弯杆的运动岁转盘转动,看不出一定的规律。打开频闪灯后,调节频率使频闪灯闪亮的时间间隔与两相邻台阶经过同一位置的时间间隔相同或成整数倍,由于眼睛的视觉暂留,我们感觉台阶已经静止,但弯杆却在不断变换,便形成了弯杆爬台阶的动画场面。
实验仪器:
实验操作:
1. 打开电机开关;
2. 电机转动平稳后,打开频闪灯开关,适当调节频闪灯频率的粗调(转换开关)、
细调(电位器)旋钮;直到看到白色的台阶稳定不动,红色的小棍在台阶上跳动; 3. 实验结束后,分别关闭频闪灯和电机开关。
11、光纤干涉 12、红外立体电视 13、与自己握手