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优选
偏振光现象的观察和分析
摘要
本实验用半导体激光通过偏振片来产生线偏振光，使其分别通过1/4波片和1/2波片，通过测量不同方向上检偏器透过的光的强度，判断出出射光的偏振态。并证实了线偏振光通过1/4波片可以产生线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光，通过1/2波片可以产生线偏正光，验证了马吕斯定律。
引言
振动方向对于传播方向的不对称性叫做偏振，它是横波区别于其他纵波的一个最明显的标志。只有横波才能产生偏振现象，故光的偏振是光的波动性的又一例证。在垂直于传播方向的平面，包含一切可能方向的横振动，且平均说来任一方向上具有一样的振幅，这种横振动对称于传播方向的光称为自然光〔非偏振光〕。凡其振动失去这种对称性的光统称偏振光。偏振光的典型应用是偏光式3D技术，其普遍用于商业影院和其它高端应用。
实验原理

光是一种电磁波，由于电磁波对物质的作用主要是电场，故在光学中把电场强度E 称为光矢量。在垂直于光波传播方向的平面，光矢量可能有不同的振动方向，通常把光矢量保持一定振动方向上的状态称为偏振态。如果光在传播过程中，假设光矢量保持在固定平面上振动，这种振动状态称为平面振动态，此平面就称为振动面。
图1 电矢量垂直于纸面的偏振光
图2 电矢量平行于纸面振光【1】
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优选
光的五种偏振态：
线偏振光：在光的传播过程中，只包含一种振动，其振动方向始终保持在同一平面，
局部偏振光：光波包含一切可能方向的横振动，但不同方向上的振幅不等。
自然光：光波包含一切可能方向的横振动，但不同方向上的振幅相等。
椭圆偏振光：在光的传播过程中，空间每个点的电矢量均以光线为轴作旋转运动，假设它们的频率一样并且有固定的位相差，那么该点的合成振动的轨迹一般呈椭圆形。
圆偏振光：旋转电矢量端点描出圆轨迹的光称圆偏振光，是椭圆偏振光的特殊情形。

〔1〕偏振片
利用某些有机化合物的"二向色性〞制成，当自然光透过这种偏振片后，光矢量垂直于偏振片方向的分量几乎完全被吸收，而平行方向的分量几乎完全通过，因此透射光根本上为线偏振光。偏振片可以作为起偏器，也可以作为检偏器检验偏振光的偏振方向。
〔2〕双折射产生偏振
自然光入射到双折射晶体时，产生的寻常光(o光)和非寻常光〔e光〕都是线偏振光。

即上述能发生双折射的晶体，又称波片。当光垂直入射到波片后，产生的o
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优选
光和e光在波片中的传播方向一致而传播速度不同，因此导致它们产生了光程差，当波长为λ时，产生相位差，其中d为波片厚度，ne与no是e光与o光的主折射率。对于某种单色光，能产生相位差的波片为1/4波片；能产生的波片称为1/2波片；能产生的波片称为全波片。
离开波片时合成波的偏振性质，确定于相位差和。线偏振光通过1/2波片后出射光和入射光的电矢量对称于光轴；线偏振光通过1/4波片后可能产生线偏振光、圆偏振光和长轴与光轴垂直或平行的椭圆偏振光。

表一检验偏振光的类型【2】
第一步
令入射光通过偏振片1，改变偏振片1的透振方向P1，观察透光强度的变化
观察到的现象
有消光
强度无