偏振光学实验

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摘要:偏振光学实验【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【实验原理】1．光波偏振态的描述一个单色偏振光可以分解为两个偏振方向互相垂直的线偏振光的叠加，即�Ex=a1coswt��E=a2cos(wt+d)①式中d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，w为光波的圆频率。对于单色光，参数a1、a2、w就完全确定了光波的偏振状态。以下讨论中取a1、a2f0，0�dp2p。当d=0,p时，式（1）描述的是一个线偏振光，偏振方向与x轴的夹角a=arctan(a1cosd)称为线偏振光的方位角（如图1所示）。a2当d=p/2,-p/2且a1=a2时，式（1）描述的是一个圆偏振光，其特点是电矢量以角速度w旋转，电矢量的端点的轨迹为一圆。d的正负决定了电矢量的旋向，d=p/2时为右旋偏振光，d=-p/2时为左旋偏振光（迎着光的方向观察，如图2所示）。除了上述特殊情况，式（1）表示的是椭圆偏振光。（如图3）图1：线偏振光图2：圆偏振光图3：椭圆偏振光偏振的一个重要应用是研究光波通过某个光学系统后偏振状态的变化来了解此系统的一些性质。2．偏振片偏振片主要有主透射率和消光比两个主要性能指标。记沿透射轴方向振动的光波的光强透射率和沿消光轴方向振动的光波的光强透射率分别为T1,T2，二者之比为消光比e。e=T2/T1②振动方向和透射轴方向成q角的线偏振光经过偏振片后透射率为Tq=(T1-T2)cos2q+T2③（即马吕斯定律）实验中利用两个主透射率相同的偏振片来测量消光比e。

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