文档介绍：偏振光分析
第1页，共14页，编辑于2022年，星期四
【实验目的 Experimental Purpose】
观察光的偏振现象，巩固理论知识。
了解产生和检验偏振光的元件和仪器。
掌握产生和检验偏振光的原理和方法。
第2页偏振光分析
第1页，共14页，编辑于2022年，星期四
【实验目的 Experimental Purpose】
观察光的偏振现象，巩固理论知识。
了解产生和检验偏振光的元件和仪器。
掌握产生和检验偏振光的原理和方法。
第2页，共14页，编辑于2022年，星期四
【实验原理 Experimental Principle】
一、偏振光的基本概念
光是电磁波，它的电矢量E和磁矢量H相互垂直并且都垂直于光的传播方向，所以光波是横波。
用电矢量E的方向代表光的振动方向。
以光的偏振态分类：
自然光、线偏振光（平面偏振光）、部分偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光
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二、偏振光的起偏与检偏
起偏
把非偏振光变成偏振光成为起偏，起偏的装置称为起偏器。
常用的起偏装置：
反射式起偏器和透射式起偏器
由布儒斯特定律
角就是布儒斯特角
第4页，共14页，编辑于2022年，星期四
透射起偏振器又称为玻璃片堆
2. 利用晶体的双折射现象起偏
尼科尔棱镜、沃拉斯顿棱镜和格兰棱镜
3. 利用偏振片的二向性起偏
偏振片是一种常用的“起偏”元件，只允许振动取向平行于分子排列方向（此方向称为偏振片的偏振轴）的光通过，利用它可获得线偏振光。
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检偏
鉴别偏振光状态的过程称为检偏，它所用的装置称为检偏器。实际上起偏器和检偏器是通用的（都是用的偏振片）。
线偏振光通过检偏器后透射光强的变化（马吕斯定律）
为入射光偏振方向与检偏器偏振轴之间的夹角.
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三、偏振光通过波晶片的情形
波晶片—位相延迟片
平行光垂直入射晶片，若光轴平行于晶片的表面，光在晶体内部便会分解成o光和e光，如果晶片厚度为d，从晶片出射时就会产生相位差
全波片
半波片
波片
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光束通过波片后偏振态的改变
（1）偏振态不变的情形
（i）自然光通过波晶片，仍为自然光。
（ii）若入射光为线偏振光，其电矢量E平行e轴（或o轴）出射光仍为原来的线偏振光。
（2）λ/2片与偏振光
（i）若入射光为线偏振光，出射光也是线偏振光，但振动方向与入射光的不同。如入射光与晶片光轴成角，则出射光与光轴成- 角。即线偏振光经λ/2片电矢量振动方向转过了2 角。
（ii）若入射光为椭圆偏振光，半波片既改变椭圆偏振光长（短）轴的取向，也改变椭圆偏振光（圆偏振光）的旋转方向。
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（3）λ/4片与偏振光
（i）入射光为线偏振光，出射光为椭圆偏振光或圆偏振光。
（ii）入射光为圆偏振光，出射光为线偏振光。
（iii）入射光为椭圆偏振光，出射光一般为椭圆偏振光。
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【实验仪器 Experimental Device】
He—Ne激光器（）、偏振片、1/4、1/2波片各一片、可变口径维架、X轴旋转二维架、白屏、底座
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【实验步骤 Experimental Step】
定偏振片光轴：把所有器件按图十九的顺序摆放在平台上，调至共轴。旋转第二个偏振片，使起偏器的偏振轴与检偏器的偏振轴相互垂直，这时可看到消光现象。
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2. 考察平面偏振光通过λ/2波长时的现象：
1）在两块偏振片之间插入λ/2波片，把X轴旋转二维架转动360度，能看到几次消光？解释这现象。
2）将λ/2波片转任意角度，这时消光现象被破坏。把检偏器转动360度，观察到什么现象？由此说明通过λ/2波片后，光变为怎样的偏振状态？
3）仍使起偏器和检偏器处于正交（即处于消光现象时），插入λ/2波片，使消光，再将转15度，破坏其消光。转动检偏器至消光位置，并记录检偏器所转动的角度。
4）继续将λ/2波片转15度（即总转动角为30度），记录检偏器达到消光所转总角度。依次使λ/2波片总转角为45度，60度，75度，90度，记录检偏器消