光偏振及其应用论文

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1、光偏振及其应用班级：116041A姓名：孙思颖摘要：本文先全面地介绍了偏振光的定义和分类，其中包括线偏振光、椭圆偏振光和圆偏振光，然后阐释了偏振光的产生方法，给出马吕斯定律，详细地介绍了波光片的结构，以及怎样形成偏振光。然后，通过四个实验（分别为求得系统偏振率，验证马吕斯定理，测量晶体旋光度，观察椭圆偏振光和圆偏振光）的分析，得到相应的结论，并同时进行了相应的误差分析。最后，在所做实验基础上进行思考与拓展，并给出创新见解及方法。Abstract:Thispaperfirstintroducedthedefinitionandcla

2、ssificationofpolarizedlight,includinglinearpolarizedlight,ellipticallyandcircularlypolarizedlight,andthenexplainsthemethodtoproducepolarizedlight,MaLu'slaw,introducesindetailthestructurelightsheet,andhowtheformationofpolarizedlight.Then,throughfourexperiments(respecti

3、velytoobtainpolarizationrate,verifytheMariustheorem,measurementofcrystalrotation,observetheellipticallyandcircularlypolarizedlight)analysis,obtainsthecorrespondingconclusion,andalsoanalyzestheerror.Finally,intheexperimentalbasisofthinkinganddevelopment,andgivestheidea

4、sandmethods.关键词：光波（lightwave）、偏振光（PolarizaedLight）、光矢量（Thelightvector）、自然光（Naturallight）、部分偏振光（Partiallypolarizedlight）、线偏振光（Linearlypolarizedlight）、椭圆偏振光（Ellipticallypolarizedlight）、圆偏振光（Circularlypolarizedlight）、偏振角（Angleofpolarization）、寻常光（ordinarylight）、非寻常光（extra

5、ordinarylight）、起偏器(Polarizer)、旋光性（opticalactivity）。【理论分析】1偏振光的基本定义光波（Figure1）是电磁波，是一种横波，垂直于传播方向的振动矢量有电矢量和磁矢量。由于在光和物质的相互作用过程中主要是光波中的电矢量起作用，所以在研究时，通常以电矢量Ｅ作为光波中振动矢量的代表，叫光矢量。Figure1光波示意图偏振（polarization）指的是波1/13动能够朝着不同方向振荡的性质。1.1分类根据光矢量振动情况划分光的偏振状态：自然光（如Figure2）：通常，普通光源发出的

6、光波，其光矢量的振动在垂直于光的传播方向上作无规则取向，但统计平均来说，在空间所有可能的方向上，光矢量的分布可看作是机会均等的，它们的总和与光的传播方向是对称的，即光矢量Figure2自然光具有轴对称性、均匀分布、各方向振动的振幅相同的性质，这种光称为自然光。部分偏振光：如果光矢量的振动虽然取所有方向，但是不同方向的振幅大小可能不同，这种光就称为部分偏振光，如Figure3中“•”表示光垂直入射面，“—”表示光振动平行于入射面。Figure3部分偏振光线偏振光：在光的传播方向上，光矢量只沿一个固定的方向振动，这种光称为平面偏振光，

7、由于光矢量端点的轨迹为一条直线，所以也叫做线偏振光（Figure4）。光矢量的方向和光的传播方向所构成的平面称为振动面。线偏振光的振动面固定不动，不会发生旋转。椭圆偏振光、圆偏振光：当两个相互垂直的振动同时作用于一点时，若它们的频率相同并且有固定的位相差，光矢量末Figure4线偏振光端在垂直于传播方向的平面上描绘出的轨迹呈椭圆形或者为圆形（Figure6），这样的偏振光称为椭圆偏振光或圆偏振光（Figure5）。2/13Figure6椭圆偏振光、圆偏振光Figure6椭圆偏振光的形成2偏振光的产生采取一些物理方法能将自然光变成偏

8、振光，常用的方法有以下三种：2.1反射折射（透射）法将自然光照射在透明（或不透明）的光滑介质表面（如玻璃）产生反射和折射（透射）时，反射光经过和折射的透射光都成了部分偏振光如图（Figure7）。图中“•”表示光垂直入射面，“—”表示光振动平行于入