1、光的偏振性

 

   光是一種電磁波，由于電磁波對(duì)物質(zhì)的作用主要是電場(chǎng)，故在光學(xué)中把電場(chǎng)強(qiáng)度E稱(chēng)為光矢量。在垂直于廣播傳播方向的平面內(nèi)，光矢量可能有不同的振動(dòng)方向，通常把光矢量保持一定振動(dòng)方向上的狀態(tài)稱(chēng)為偏振態(tài)。如果光在傳播過(guò)程中，若光矢量保持在固定平面上振動(dòng)，這種振動(dòng)狀態(tài)稱(chēng)為平面振動(dòng)態(tài)，此平面就稱(chēng)為振動(dòng)面。此時(shí)光矢量在垂直于傳播方向平面上的投影為一條直線(xiàn)，故又稱(chēng)為線(xiàn)偏振態(tài)。若光矢量繞著傳播方向旋轉(zhuǎn)，其端點(diǎn)描繪的軌跡為一個(gè)圓，這種偏振態(tài)稱(chēng)為園偏振態(tài)。如光矢量端點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的軌跡為一橢圓，就稱(chēng)為橢圓偏振態(tài)。

 

  普通廣源發(fā)出的光一般是自然光，自然光不能直接顯示出偏振現(xiàn)象。但自然光可以看成是兩個(gè)振幅相同，振動(dòng)相互垂直的非相干平面偏振光的疊加。在自然光與平面偏振光之間有一種部分偏振光，可以看作是一個(gè)平面偏振光與一個(gè)自然光混合而成的。其中的平面偏振光振動(dòng)方向就是這個(gè)部分偏振光的振幅zui大方向。

 

2、偏振片

 

   雖然普通廣源發(fā)出自然光，但在自然界中存在著各種偏振光，目前廣泛使用的偏振光的器件是人造偏振片，它利用二向色性獲得偏振光。偏振器件即可以用來(lái)使自然光變位平面偏振光---起偏，也可以用來(lái)鑒別線(xiàn)偏振光、自然光和部分偏振光---檢偏。用作起偏的偏振片叫做起偏器，用作檢偏的偏振器件叫做檢偏器和檢偏器是通用的。

 

3、馬呂斯定律

 

   設(shè)兩偏振片的透振方向之間的夾角為?，透過(guò)起偏器的線(xiàn)偏振光振幅為A0，則透過(guò)檢偏器的線(xiàn)偏振光的振幅為A

A=A0cos?強(qiáng)度為II=A02cos2?0=I0cos2?式中I0為進(jìn)入檢偏器前線(xiàn)偏振光的強(qiáng)度，這即馬呂斯定律。顯然，一光線(xiàn)傳播方向?yàn)檩S，轉(zhuǎn)動(dòng)檢偏器時(shí)，投射光強(qiáng)度I將發(fā)生周期變化。

 

   若入射光是部分偏振或橢圓偏振光，則極小值不為零。若光強(qiáng)*不變化，則入射光是自然光或圓偏振光。這樣，根據(jù)投射光強(qiáng)度變化的情況，可將線(xiàn)偏振光和自然光和部分偏振光區(qū)別開(kāi)來(lái)。

 

二、偏正光學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器

 

    半導(dǎo)體激光器，碘鎢燈，硅光電池，UT51數(shù)字萬(wàn)用表，偏振片（2片），1/2波片，1/4波片，反射鏡，精密光學(xué)平臺(tái)和具座等。