文档介绍：
光偏振现象的研究
山东大学威海分校空间科学与物理实验中心
引言
1808年马吕斯发现了光的偏振现象，而光的偏振现象是波动光学的一种重要现象，它的发现证实了光波是横波，即光的振动方向垂直于它的传播方向。

光偏振现象的研究
山东大学威海分校空间科学与物理实验中心
引言
1808年马吕斯发现了光的偏振现象，而光的偏振现象是波动光学的一种重要现象，它的发现证实了光波是横波，即光的振动方向垂直于它的传播方向。
随着科学技术的发展，偏振光元件，偏振光仪器和偏振光技术在各个领域都得到了很多应用，尤其在实验应力分析、计量测试、晶体材料分析、簿膜和表面研究、激光技术等方面更为突出。
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实验目的
了解偏振光的种类，着重学****线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光的产生和检验方法；
验证马吕斯定律；
掌握1/4波片的作用及应用；
了解1/2波片的作用及应用。
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实验原理
一、偏振光的种类
---是无数多个振幅相等、振动方向任意、彼此没有固定相位关系的光振动之和。
Ix=Iy=I0/2
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(平面偏振光)----光矢量始终沿某一个振动方向。
光矢量在屏平面内
光矢量与屏平面垂直
光矢量与屏平面斜交
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---是无数个没有固定相位关系的方向任意的光振动的组合，不同方向的振幅大小不同。
偏振度
自然光P =0. 线偏振光P=1
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,圆偏振光----同一方向传播的两列振动方向垂直频率相同并具有相位差恒定的线偏振光的合成。
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二、偏振光的获得
将自然光变成偏振光的器件称为起偏器，用来检验偏振光的器件称为检偏器。实际上，起偏器和检偏器是互为通用的。
：有些薄膜材料能吸收某一方向的光振动，而只让与这个方向垂直的光振动通过，这个方向称为偏振化方向.
。利用布儒斯特定律，当自然光以ib＝arctan n的入射角从空气或者真空入射至折射率为n的介质表面上时，其反射光为完全的线偏振光，振动面垂直于入射面。
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三、马吕斯定律
如图所示，当自然光（或部分偏振光）通过起偏器后，形成强度为I0的线偏振光，振动方向为起偏器的透振方向。保持起偏器P1的方位固定不变，改变检偏器P2的角度，设检偏器与起偏器的透振方向夹角为θ，那么最后的透射光光强为
即光强I随θ而改变 ,这就是马吕斯定律.
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四、波片介绍
------相位延迟片
波（晶）片是光轴平行表面的晶体薄片。
y
l
x
A
Ao
Ae

线偏振光
光轴
λ
A
Ao
Ae

光轴
P
振幅关系：
相位关系：
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1/4波片，1/2波片，全波片
２. 1/2和1/4波片
(1) 1/4波片
—— 线偏振光→圆偏振光 Ao ＝Ae
—— 线偏振光→线偏振光 Ao 或Ae＝0
从线偏振光获得椭圆或圆偏振光（或相反）
——线偏振光→椭圆偏振光 Ao ≠Ae
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光程差
(2) 1/2波片
使线偏振光振动面转过2 角度


A0入
A0出
A入
A出
Ae入= Ae出入
光轴
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实验仪器
1．一个固定在转盘上的半导体激光器，它发出的波长为650 nm,激光器配有3 V专用直流电源。
2．两个固定在转盘上直径为2 cm的偏振片。注意：转盘上的0读数位置不一定是偏振轴所指方向。
3．两个固定在转盘上直径为2 cm的1/4波片。注意：转盘上的0读数位置不一定是1/4波片的快轴或慢轴位置。
4．带光电接收器的数字式光功率计。量程有2 mW和200 μW二档。
5．光具座。 6．遮光罩。 7．手电筒。
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实验步骤
自行设计验证马吕斯定律；
¼波片的作用实验：旋