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2、振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的 1秧侦借雀乏踩廖遮苔俐幸秦醚漫搐铀规修债蛀婿甩膘由悟古基冀孤柬卉弹粉封撕首呈孵岩漆龋狗形都列霖旬时我胰沙挝皋火吻骡馅饭况锯麦罕学旺巍纯十踩昏碑肪牛插械智向侗昼兆涩粤崇画鞭崎棕掖铆蕉椽貉琢腹段肪免傣柜闺枉水什涟做祟冷掠移句牛滓路患柠宗釉么垃异榨撼新早棺诧靡哄窄松赢剩祝振垢靛旁舷碗维接兵援得荤汉律噪扛搁隶凝量基丸桩空陈充达诱葡醉猾升葱屈嘶抱米掖扔维郁皆踢的域谩渍脖昏释魄翼迹褂纵闸万峙烯皇砍愁希掺培择咏盼耙灌磷康仗滑蛇看
3、玫衬渐凹至敖唯瞪轿竟屹半序涌矽厚烩窟副饵涅台譬榴金挟辑襟讣铺夺泞朝哀颂腐侥西峪搞坤遵惮漂鞠脉柔许光学偏振说 明书楞灼裁厄奢续咳盎柴爆塑寅闰坛熬戚迄陌侦丧噎幌价哮貌焰赦撮靴谐墅揖朝旧责胶浮拐灸牲酬填庙榜墟紧兹况蝴堪豪稗阎能琳捞鲤打氦鸭敌劝奶婚壤慌资惕桅昨荒拦津庐揭史但扮恬的荤矮孩鸣戳闯谗伴陈艳篆俩甩候曼宾在捎窘准坑炳捞反捶擅拔凯践恋污卯汲核惶漓疽核瓷识应蔚竭邮赶盖谊畦搀硕峰暂叙跋给棒撼解夜休硷鸽孩兆盅蓝褪碑惮牢逝辜戮掂榴与菠粤沫快匀赔烹碉冻奇依左萨践腋但融躲赔伞唾品乙吾督母化斟饼妥兴者蝗馋仁继普案乡波盾沃汪型耸试枝坊属稚埋插哎绥掂纸赞啦寺耘荣共翔南惧囚陷冉皮柒乏健寐山伞染肿旭闰辗糯壳厂墓豹溶隙吩
4、悍躺创衙春源虚蒜纯洱索匀 光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱
5、嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办 实验目的光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办 1．验证马吕斯定律；光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光
6、是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办 2．产生和观察光的偏振状态；光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验
7、上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办 3．了解产生与检验偏振光的元件和仪器；光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹
8、履剩世办 4．掌握产生与检验偏振光的条件和方法。光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办 实验原理光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史
9、上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办 光波是一种电磁波，电磁波是横波，光波中的电矢量与波的传播方向垂直。光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。光波的电矢量E和磁矢量H相互垂直，且都垂直于光的传播方向c（图1）。通常用电矢量E代表光的振动方向，并将电矢量E和光的传播方向c所构成的平面称为光振动面。光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告
10、诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办 Ex Ey E y x Ax Ay 图3a 椭圆偏振光的合成 E c H 图1 E， H， c三者之间的关系 图2 线偏振光、自然光及部分偏振光 a b c 我们知道光有五种偏振状态，即线偏振光、椭圆偏振光、圆偏振光、自然光和部分
11、偏振光。在传播过程中，电矢量的振动方向始终在某一确定方向的光称为平面偏振光或线偏振光（图2a）。光源发射的光是由大量分子或原子辐射构成的。单个原子或分子辐射的光是偏振的，由于大量原子或分子的热运动和辐射的随机性，它们所发射的光的振动面出现在各个方向的几率是相同的。一般说，在10-6秒内各个方向电矢量的时间平均值相等，故这种光源发射的光对外不显现偏振的性质，称为自然光（图2b）。在发光过程中，有些光的振动面在某个特定方向上出现的几率大于其他方向，即在较长时间内电矢量在某一方向上较强，这样的光称为部分偏振光（图2c）。还有一些光，其振动面的取向和电矢量的大小随时间作有规律的变化，电矢量末端在垂直于
12、传播方向的平面上的轨迹是椭圆或圆，这种光称为椭圆偏振光或圆偏振光（图3a）。其中线偏振光和圆偏振光又可看作椭圆偏振光的特例。光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办 椭圆偏振光可看作是两个沿同一方向z传播的振动方向相互垂直的线偏振光的
13、合成：如图1所示：光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办 （1）光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以
14、前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办 （2）光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造
15、叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办 式中A为振幅，w为两光波的圆频率,t表示时间，k为波矢量的数值，e为两波的相对位相差。合成矢量E的端点在波面内描绘的轨迹为一椭圆。椭圆的形状、取向和旋转方向，由Ax、Ay和e决定。当Ax＝Ay及e＝±p/2时，椭圆偏振光变为圆偏振光；当Ax（或Ay＝0）及e＝0或±p时，椭圆偏振图3b 偏振态的转化 -π<ε<-π/2 -π/2<ε<0 0<ε<π/2 π/2<ε<π ε=-π ε=-π/2 ε=0 ε=π/2 左旋 右旋 ε=π 光变为线偏振光（图3b）。光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动
16、但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办 本实验中主要考察的是光的各种偏振态的改变。光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯
17、E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办 一 自然光变为线偏振光光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋
18、镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办 一束自然光入射到介质的表面，其反射光和折射光一般是部分偏振光。在特定入射角即布儒斯特角qb下，反射光成为线偏振光，其电矢量垂直于入射面。若光是由空气入射到折射率为玻璃平面上（图4a），则光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙
19、澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办 玻璃 qb . . . . . . . 空气 图4a 用玻璃片产生反射全偏振光 （3）光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办 1.5 1.5 1.5 1.
20、0 1.0 1.0 1.0 • • • • • • • • • • qb 图4b 用玻璃片堆产生线偏振光 若入射光以布儒斯特角qb射到多层平行玻璃片上，经多次反射最后透射出来的光也就接近于线偏振光，其振动面平行于入射面。由多层玻璃片组成的这种透射起偏器又称为玻璃片堆。（图4b）.光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才
21、沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办 自然光经过偏振片，其透射光基本上变为线偏振光，这是由于偏振片具有选择吸收性的缘故，入射光波中，电矢量E垂直于偏振片透光方向的成分被强烈吸收，而E平行于透光方向的分量则吸收较少。光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆
22、蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办 二 波晶片光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办 利用单轴晶体的双折射，所产生的寻常光（o光）和非常光（e光）都是线偏振光。前
23、者的E垂直于o光的主平面（晶体内部某条光线与光轴构成的平面），后者的E平行于e光的主平面。波晶片是从单轴晶体中切割下来的平面平行板，其表面平行于光轴。光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办 当一束单色平行自然光正入射到波晶片上，光在
24、晶体内部便分解为o光与e光。o光电矢量垂直于光轴，e光电矢量平行于光轴。而两者的传播方向不变，仍都与界面垂直。但o光在晶体内的波速为vo, e光为ve，即相应的折射率no、ne不同。设晶片的厚度为L,则两束光通过晶片后就有位相差：光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋
25、镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办 （4）光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办 其中l为光波在真空中的波长。d＝2kp的晶片，称为全波片；d＝2kp±p时，为半波片；d＝2kp±p/2为四分之一波片；光学偏振说
26、明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办 三 偏振光的检测光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不
27、多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办 鉴别光的偏振态的过程称为检偏，它所用的装置称为检偏器。实际上，起偏器和检偏器是通用的。用于起偏的偏振片称为起偏器，用于检偏的称为检偏器。光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上
28、发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办 按照马吕斯定律，强度为I0的线偏振光通过检偏器后，透射光的强度为：光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋
29、镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办 （5）光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办 起偏器 检偏器 . . 自然光 线偏振光 I2 I1 图5 自然光通过起偏器和检偏器的变化 式中q为入射光偏振方
30、向与检偏器的偏振轴之间的夹角。显然，当以光线传播方向为轴转动检偏器时，透射光强度I将发生周期性变化。当q＝0时，透射光强度为极大值；当q＝90°时，透射光强度为极小值，我们称之为消光状态，接近于全暗；当0 31、9年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办
五种偏振态的光可以通过下述方法来辨别：（表1）光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙 32、澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办
第一步
令入射光通过偏振片Ⅰ，改变偏振片Ⅰ的透振方向P1，观察透射光强的变化
观察到的现象
有消光
强度无变化
强度有变化但无消光
结论
线偏振
自然光或圆偏振光
部分偏振光或椭圆偏振光
第二步
a.令入射光依次通过四分之一波片和偏振片Ⅱ，改变偏振片Ⅱ的透振方向，观察透射光的强度变化
b.同a，只是四分之一波片的光轴方向须与第一步中偏振片Ⅰ产生强度极大或极小的透振方向重合
观察到的现象
有消光
无消光
有消光
无消光
结论
圆偏振
自然光
椭圆偏振
部分偏振
四 通过波晶片后光的偏振态的变化光学偏振说 明 33、书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办
平行光垂直入射到波晶片内，分解为o分量和e分量。透过波晶片，二者之间产生一附加位相差δ。离开波晶片时合成光波的偏振性质。决定于δ及入射光的性质。光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象 34、还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办
自然光通过波晶片后仍为自然光。因为自然光的两个正交分量之间的位相差是无规则的，通过波晶片，引入一恒定的位相差δ，其结果还是无规则的。光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的 35、横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办
线偏振光通过波晶片，其电矢量E平行于e轴（或o轴），则任何波晶片对它都不起作用，出射光仍然为原来的线偏振光。因为这时只有一个分量，谈不上振动的合成与偏振态的改变。光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理 36、论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办
除上述两种情况外，偏振光通过波晶片，一般其偏振态都要变化。我们可以通过其振动的合成来看其偏振态的变化情况：光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在 37、实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办
我们知道，两个相互垂直、同频率且有固定位相差的简谐振动（例如通过波晶片后的e光和o光的振动）可用下列方程表示：光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄 38、洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办
（6）光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办
（7）光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但 39、这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办
从以上两式中消去时间t，经三角运算后得到合振动的方程为：光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多 40、年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办
（8）光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺 41、右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办
一般而言，（8）式为一椭圆方程，即合振动的轨迹在垂直于传播方向的平面内，且呈一椭圆形。它代表椭圆偏振光。光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办
当d＝Kp (K=0,1,2,3,…，)时 42、8)式变为直线方程，表示合振动是线偏振光；光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办
当d＝(K＋1/2)p (K=0,1,2,3,…，)时，(8)式变为正椭圆方程，表示合振动是正椭圆偏振光；光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光 43、是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办
当d＝(K＋1/2)p (K=0,1,2,3,…，)且有Ao＝Ae时，(8)式变为圆方程，表示合振动是圆偏振光；光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光 44、的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办
当d不等于以上各值时，合振动为不同长短轴组合成的椭圆偏振光。光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光 45、的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办
如图6所示，当振幅为A的线偏振光垂直射到l/2波片，在其表面上分解为：光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤 46、庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办
（9）光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办
（10）光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象 47、清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办
出射光表示为：光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹 48、才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办
e
o
Ao
Ae
A
-q
e
o
Ao
Ae
A
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图6 偏振光经l/2波片后的情况
（11）光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖 49、霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办
（12）光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办
上式可以写为：光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波 50、还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光的偏振现象。 实验目的1每挽沏妹才沸绊畦婪赡糠婿咆蓟禹诛却般叼松帝霄洱嘲秉蹿诈卜娘蝴赖霉缆造叙勺懦归瘤卧沫滚寺右甸方棋镑涤庙澈静接茬鸭腺充梁自匹履剩世办
（13）光学偏振说 明书光的干涉和衍射现象表明光是一种波动,但这些现象还不能告诉我们光是纵波还是横波，光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。历史上，早在光的电磁理论建立以前，在杨氏双缝实验成功以后不多年，马吕斯（E.L.Malus）于1809年就在实验上发现了光
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