符号表示
大
学
物
理
实
验
偏振光（平面偏振光、线偏振光、完全偏振光） 光振动只沿某一固定方向的光 .
符号表示
大
学
物
理
实
验
椭圆偏振光
大
学
物
理
实
验
圆偏振光
线偏振光、圆偏振光都是椭圆偏振光在特殊情况下的表示
大
学
物
理
实
验
实验原理
二、平面偏振光的产生
1. 由反射和折射产生偏振
自然光入射到透明介质 (如玻璃)表面，其反射光和 折射光一般为部分偏振光。
大
学
物
理
实
验
自然光 由构成自然光源（如日光，各种照明灯等）的大量 分子或原子发出的光波的合成，这些分子或原子的热运 动和辐射是随机的，它们所发射的光振动，出现在各个 方向的几率相等。
v
E
二互相垂直方向是任选的。 符号表示
大
学
物
理
实
验
部分偏振光 某一方向的光振动比与之垂直方向上的光振动 占优势的光为部分偏振光 .
大
学
物
理
实
验
实验原理
四、移相器件-波片和圆偏振光、椭圆偏振光的产生
波晶体中还存在一个特定的方向，当光从这个方向上进入材料时不会分 成两束，符合一般的折射定律，这个特殊的方向就是材料的光轴方向。 在晶片中，o光与e光传播方向相同，由于传播速度不同，经过厚度为d 的晶片后，o光与e光之间将产生位相差
tg i 0 n 2 / n1
反射光接近于完全偏振光， 其偏振面垂直于入射面， 该入射角称为布儒斯特角。
大
学
物
理
实
验
2. 由二向色性晶体的选择吸收产生偏振 二向色性 : 某些物质能吸收某一 方向的光振动 , 而只让与这个方向垂直 的光振动通过, 这种性质称二向色性。
偏振片 ： 涂有二向色性材料的透 明薄片，上述特殊方向称为偏振片的偏 振化方向。

大
1/4波片转过的角度 （°） 0
15 30
学
物
理
实
验
透过1/4波片的光的偏 振态
使检偏器P2转过360时 观察到的光强变化
45
60 75 90
大
学
物
理
实
验

2
o
( n o n e )d
光轴

波片
检偏器
大
学
物
理
实
验
( 2 k 1)
1/4 波片

2
, ( k 0 ,1 , 2 )

4
0,

2
线偏振光通过后可合成椭圆偏振光、圆偏振光、线偏振光
( 2 k 1 ) , ( k 0 ,1, 2 )
大
学
物
理
实
验
大
学
物
理
实
验
3. 由晶体双折射产生偏振
某些各向异性透明晶体（如方解石、石英等）沿不同方向 其光学特性有所不同。一束单色光入射于这种晶体时会产生两束 平面偏振光(o光、e光)，并以不同的速度在晶体内传播，称为双折射现象。
o光：满足折射定律，称为寻常光。
e光：不满足折射定律，称为非常光。
z(k)
大
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物
理
实
验
m
E x0 E y0
线偏振光
9 4
1 2 )
随时 间不变

E x0 E y0
0
至


椭圆偏振光
电矢量E
,
(m
圆偏振光
E x0 E y0
自然光 部分偏振光

随时间改变
E x0 E y0
为两分量之相位差
实际上，部分偏振光包含线偏振光与自然光。
一、光的偏振 光的波动性 光的干涉、衍射 光波（电磁波 ）是横波
光的偏振
如果设光波沿坐标系的z轴传播，由光波之横波性， 光波之电振动矢量必在垂直于z轴的xy平面内，显然电 振动矢量可以表示为 E E x i E y j x 式中，，分别为x, y方向 i j y 的单位矢量
E
1/2 波片或半波片
线偏振光通过后仍为线偏振光，但其振动面相对于入射光的振动面转过2 角
大
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物
理
实
验
实验仪器
光学实验导轨、二维可调半导体激光器、激光功率指示计、 偏振片、1/4波片、白屏
大
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物
理
实
验
实验内容
1. 起偏与检偏 观察起偏器与检偏器的偏振化方向变化时光斑强度的变化
2. 验证马吕斯定律 记录起偏器与检偏器的偏振化方向夹角每变化10 时 光斑强度的变化，并作图。 3.用1/4波片产生圆偏振光与椭圆偏振光 观察起偏器偏振化方向与1/4波片光轴方向夹角变化时光 斑强度的变化，并判断透过1/4波片的光的偏振状态。
偏振光的研究
林巨
中国海洋大学物理实验教学中心
大
学
物
理
实
验 光的偏振
偏振光的研究
大
学物ຫໍສະໝຸດ 理实验实验目的
1. 观察光的偏振现象，加深对偏振光的理解， 验证马吕斯定律。 2. 认识、了解产生和检验偏振光的器件及其 作用。 3. 掌握产生和检验线偏振光、椭圆偏振光和 圆偏振光的原理和方法。
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学
物
理
实
验
实验原理
尼科耳（Nicol）棱镜
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物
理
实
验
实验原理
三、马吕斯定律
自然光通过起偏器P1时，成为光强为I0的线偏振光，在通过检偏器P2时， 则从P2透出光强I与两偏振片偏振化方向之间的夹角 ，有关，其关系为 马吕斯（Malus）定律：
I I 0 cos
2
它表示改变角 可以改变透过检偏器的光强。