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光的偏振特性II-Mipaper
4. 光的偏振特性 II
一、 目的：
找出菱鏡的 Brewster angle ，推算菱鏡折射率
觀察由反射方式偏極化 TEM 波的現象
量測 TE TM 波入射角與反射光強度關係
二、儀器裝置及步驟：
圖一、TE 與 TM 波
1. Brewster angle ：對於一反射面，其入射光可視為TE 與 TM 波兩個分量
的組合。圖一是 TE 與 TM 波的定義，而入射面就是本紙張的平面 。圖
二所示是 TE 與 TM 波的反射率與入射角的關係，圖中顯示 TM 波在某
個入射角沒有反射光，此角度稱做 Brewster 角 θ 。圖三顯示當入射角是
B
θ 時反射光束與透射光束的夾角是 90o ，由Smell’s law
B
sin q B n sin 90 o q B
可得菱鏡折射率 n 。量測Brewster 角的裝置如圖四，圖中的玻璃板可用
菱鏡取代。以 TM 波入射，嘗試各入射角，當無 TM 波反射光時即為
Brewster 角 θ 。記錄所測得之Brewster 角與推算出的折射率。
B
2. 由反射方式偏極化 TEM 波：裝置如前，將光源換成 TEM 光，觀察在
Brewster 角時反射光只剩下 TE 波的現象。
3. TE TM 波入射角與反射光強度關係：裝置如圖四，量測 TM 波在各個
o
入射角時的反射光強度並記錄之 。然後將偏振片轉 90 量測 TE 波在各個
入射角時的反射光強度並記錄之。
注意：在測光強度時要使光完全被偵檢器讀到或完全覆蓋偵檢器讀頭，
避免因外在因素使得讀取值失真。必要時可先行擴束。
1
圖二、TE 與 TM 波的反射率與入射角的關係
圖三、當入射角為 Brewster 角時，不會反射 TM 波
2
圖四、量測 Brewster 角的裝置
三、實驗器材：
He-Ne 雷射 HN-5P 1
雷射固定座 LM 1
偏振片(附偏光鏡座) Pol-1 (PPM-1) 2
菱鏡 003-012001-01 1
旋轉台 RS-1 1
偵檢器 DET-110 1
示波器(附BNC to BNC 線) GPS-830 1
2” 3”支撐棒 P -2 P-3 若干
2” 3”支撐座 PH-2 PH-3 若干
滑動底板 SB-
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