大学物理实验讲义实验06-光的偏振实验

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摘要:实验07光的偏振实验光波是特定频率范围内的电磁波。在自由空间中传播的电磁波是一种横波，光波的偏振特性清楚地显示了光的横波性，是光的电磁理论的一个有力证明。本实验研究光的一些基本的偏振特性，通过实验深入学习有关光的偏振理论。【实验目的】1、理解偏振光的基本概念，偏振光的起偏与检偏方法；2、学习偏振片与波片的工作原理与使用方法。【仪器用具】SGP-2A型偏振光实验系统【实验原理】1、光波偏振态的描述一般用光波的电矢量（又称光矢量）的振动状态来描述光波的偏振。按光矢量的振动状态可把光波偏振态大体分成五种：自然光、线偏振光、部分偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光。这里重点讨论偏振光的描述。一个单色偏振光可分解为两个偏振方向互相垂直的线偏振光的叠加，即Ex=a1cosωtEy=a2cos(ωt+δ)¿{¿¿¿¿式中（1）δ为x方向偏振分量相对于y方向偏振分量的位相延迟量，a1、a2分别是两偏振分量的振幅，ω为光波的圆频率。对于单色光，参数取a1、a2>0，a1、a2、−π<δ≤π。δ就完全确定了光波的偏振状态。以下讨论中，当δ=0，πα=arctan(a2a1时，式（1）描述的是一个线偏振光，偏振方向与x轴的夹角cosδ)称为线偏振光的方位角（如图1所示）。δ=πδ=−π/2图1线偏振光a1图2圆偏振光当δ=π/2，−π/2且a1=a2时，式（1）描述的是一个圆偏振光，其特点是光矢量为角速度ω旋转，光矢量的端点的轨迹为一圆。δ的正负决定了光矢量的旋向，δ=π/2时为右旋圆偏振光，δ=−π/2时为左旋圆偏振光（迎着光的方向观察，如图2所示）。除了上述特殊情况，式（1）表

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