资源描述:
《偏光显微镜中偏振态的理论分析_孔凡美》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第29卷第5期应用光学Vol.29No.52008年9月JournalofAppliedOpticsSep.2008文章编号:1002-2082(2008)05-0821-04偏光显微镜中偏振态的理论分析孔凡美,李国华,彭捍东(曲阜师范大学激光研究所,山东曲阜273165)摘要:为了更好地利用偏光显微镜检测光通过透明光学晶体材料后偏振态的变化,研究和鉴定晶体的光学特性,从介绍偏光显微镜的光学结构入手,分析了自然光通过偏光显微镜的几何光路,然后利用Stocks参量和Muller矩阵分析自然光通过偏光显微镜的
2、偏振态变换,从理论上给出了出射光偏振态变化的原理,并利用计算机模拟了光强随各参数的变化曲线,分析了干涉图像形成的过程。对在实践中使用偏光显微镜测量晶体薄片的双折射率、延长符号、分析材料的光学特性以及观察材料的结构更具有指导性的意义。关键词:偏振光学;偏光显微镜;Stocks参量;Muller矩阵中图分类号:TN15-34文献标志码:ATheoreticalanalysisofpolarizationstateforpolarizingmicroscopeKONGFan-mei,LIGuo-hua,PENG
3、Han-dong(LaserResearchInstitute,QufuNormalUniversity,Qufu273165,China)Abstract:Inordertoinvestigatethepolarizationstatevariationofthelightpassingthroughtransparentopticalcrystalsandtoevaluatetheopticalcharacteristicsofcrystalswithpolarizingmicroscope,theo
4、pticalstructureofthepolarizingmicroscopewasintroduced,thegeometricalopticalpathwhichnaturallightwentthroughinthepolarizingmicroscopewasanalyzed,andthepolarizationstatetransformationhappenedwhenthenaturallightpassedthroughthepolarizingmicroscopewasinvestig
5、atedwithStokesparametersandMullermatrix.Theprincipleofpolarizationstatetransformationwasgiventheoretically.Thetheoreticalfundamentalsareprovidedforoperatingthepolarizingmicroscopeandunderstandingitsoperationprinciple.Keywords:polarizingoptics;polarizingmi
6、croscope;Stocksparameter;Mullermatrix引言的光路分析入手,利用Stocks参量和Muller矩阵自然界中的大多数矿物属于结晶体,其光学特分析光在偏光显微镜中的态势变化,以期从理论上点多为各向异性,而这种各向异性的光学性质又直了解偏光显微镜的工作原理并在研究各种晶体样品光学特性中新发挥的重要作用。接反映了矿物本身结构的特点。偏光显微镜是一种常用的对矿物质光学特性进行研究和鉴定的重要光学仪器之一,它的目的是检测偏振光通过透明光1光路分析学晶体材料后偏振态的变化,通过检测样品
7、的偏振为从理论上分析光在偏光显微镜中的偏振态特性确定样品的结构。鉴于有关文献对光在偏光显变化,先简单介绍偏光显微镜的结构。如图1所示,微镜中的偏振态变换很少提及,本文从偏光显微镜偏光显微镜的主要光学结构是由起偏镜P1,聚光镜收稿日期:2007-11-27;修回日期:2007-12-21作者简介:孔凡美(1980-),女,山东曲阜人,硕士研究生,主要从事偏振光学器件的研究与测试工作。E-mail:kongfanmei2006@126.com·822·应用光学2008,29(5)孔凡美,等:偏光显微镜中偏振态
8、的理论分析L1,显微镜接物镜L2,分析镜P2和显微镜接目镜2理论分析L3构成。L1,L2和L3构成一台显微镜,用于观察偏光显微镜对入射偏振光的作用可视为对入矿物薄片C(放置在AB处)的显微结构,而P1和P2射偏振光的一种“光学变换”过程。要定量描述这一构成偏光计,用于检测显微镜视场范围内矿物C的变换,首先需解决两方面问题:1)要给出能描述偏振特性,所以偏光显微镜是偏光计和显微镜的结偏振态的数学表达式;2)要建立一套能够正确表合