文档介绍：第30讲 光的偏振
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光波是横波。
光波中光矢量的振动方向总是和光的传播方向垂直，光波的这一基本特性称为光的偏振。
在垂直于光波传播方向的平面上，光矢量有不同的振动方向和振动状态交的偏振态通过。
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比起微波（米波、分米波），可见光波的波长要小的多（零点几微米）！
但这样的线栅竟然有人做出来了，其工艺令人赞叹叫绝。
1960年，有报道说，做出了一个2160 条 / mm 的金属线栅。发明者蒸发一束金（或银、铝），以掠入射角度射到一个塑料的复制光栅上，金属原子凝聚在光栅的每一个台阶边缘，形成极细的导线。这种线栅在红外波段是可用的。
这种线栅就是一个起偏器。
然而要做一个让光波起偏的线栅谈何容易！
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二向***起偏器本身在物理上是各向异性的，这种各向异性是不对称的根源，使它表现出对一个电场分量产生强烈的不对称吸收（或选择吸收），而对另一个分量却基本透明。这就是广义的二向***。
2. 二向***晶体起偏器
有一些天然材料，由于它们的晶体结构的各向异性，本身表现出二向***─沿晶体的不同方向光学性质不同，并且与波长有关。因而这种晶体看上去是带色的，垂直于光轴看是绿色的，沿着光轴方向看差不多是黑色的。（二向***这个词的来源意味着两种颜色）
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电气石材料的内部有一个特殊的方向称为主轴或光轴，是由它的原子配置决定的。
入射光波的电场分量垂直于光轴时被强烈吸收。
缺点是天然晶体太小，因此用处不大，而且透光的部分也要吸收一些。
比如天然矿物电气石，它属于珠宝类的次等宝石，是一种硅酸硼化物。
其它材料如紫苏辉石矿物—一种铁磁性的硅酸盐晶体，也有类似性质。它在某一方向偏振的白光下看起来是绿色的，换一个偏振方向则成粉红色的。
晶体越厚，吸收就越完全。一般平行于光轴的几毫米切片就可以作为起偏器使用了。
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3. 偏振片
1928年，***起偏器─J 偏振片。
Land 把一种合成的二向***晶体─高碘硫酸奎宁研磨成极细的粉末，形成亚微观晶体，这些晶体是针状的，然后用电场或磁场把它们排列成相互平行的状态，再用热压的方式将其嵌入塑料薄膜中。这实际上是模拟了一个线栅。
J 偏振片可以做成较大面积，但热压入薄膜中的晶体有显著的散射效应，因此 J 偏振片看上去发雾，透明度不好。
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到1938年，Land又发明了H偏振片，这就是现在实验室中普遍使用的起偏器。
H偏振片并不包含二向***晶体，它是用分子链模拟线栅。
Land把一片聚***乙稀醇加热，然后沿一个方向拉伸，它那长长的碳氢化合物分子链就会在拉伸过程中被伸直并排列整齐。然后Land把拉伸成的薄膜浸泡在含碘的墨水中。碘浸透了薄膜附着在直线型的长链聚合分子上，有效地形成了一条条碘链。
碘中的传导电子可以沿着链运动。入射光波中平行于链长方向振动的电场分量驱动电子，对电子做功，因而被强烈吸收。
可见H 偏振片的透光轴垂直于薄膜拉伸方向。
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二、马吕斯定律
从理想的起偏器（H50）透出的线偏振光的光强应该是入射自然光光强的1/2。
在光路上放一块偏振片，绕光路中心轴线旋转这一偏振片并在片后观察
若透射光强不发生任何变化，则入射光为自然光或圆偏振光。
若光强发生变化，则可确定入射光为偏振光
因此用偏振片可以对光的偏振态进行检验─这个过程称为检偏。
马吕斯
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自然光通过检偏器
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线偏振光通过检偏器
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部分偏振光通过检偏器
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圆偏振光通过检偏器
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椭圆偏振光通过检偏器
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振幅为A0的线偏振光，经检偏器后透射振幅为A 。
垂直于ON 的分量不能通过检偏器，只有平行于ON 的分量能够通过检偏器。
α为入射线偏振光的振动方向与检偏器光轴方向 ON 间的夹角
则可以将入射到检偏器的光振动分解为平行于和垂直于ON 的两个分量。
设
A0cosα
定量分析
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因光强正比于光振动的振幅，所以从检偏器透射出来的光强 I 与 I0 之比为
即
─马吕斯定律
讨论
若
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叠放的两块相同偏振片，吸收率均为10％，光轴间夹角 60˚ ，输入自然光I0 。求输出光强。
解：
例题1 ：
自然光通过第一偏振片后
振幅为A1，振动方向沿