如何鉴定某光束是椭圆偏振光还是部分偏振光?设计实验

题目

如何鉴定某光束是椭圆偏振光还是部分偏振光?设计实验

答案

①线偏振光1：在光的传播过程中,只包含一种振动,其振动方向始终保持在同一平面内,这种光称为线偏振光（或平面偏振光).你可以通过一个实验想象这是一种什么景象：你把一根绳子的一头拴在邻居院子里的树上,另一头拿在你手里.再假定绳子是从篱笆的两根竹子的正当中穿过去的.如果你现在拿绳子上下振动,绳子产生的波就会从两根竹子之间通过,并从你的手传到那棵树上.这时,那座篱笆对你的波来说是"透明的".但是,要是你让绳子左右波动,绳子就会撞在两根竹子上,波就不会通过篱笆了,这时这座篱笆就相当于一个起偏振器件.
②部分偏振光：光波包含一切可能方向的横振动,但不同方向上的振幅不等,在两个互相垂直的方向上振幅具有最大值和最小值,这种光称为部分偏振光.自然光和部分偏振光实际上是由许多振动方向不同的线偏振光组成.
当光线从空气（严格地说应该是真空）射入介质时,布儒斯特角的正切值等于介质的折射率n.由于介质的折射率是与光波长有关的,对同样的介质,布儒斯特角的大小也是与光波长有关的.以光学玻璃折射率1.4-1.9计算,布儒斯特角大约为54-62度左右.当入射角偏离布儒斯特角时,反射光将是部分偏振光.
③椭圆偏振光：在光的传播过程中,空间每个点的电矢量均以光线为轴作旋转运动,且电矢量端点描出一个椭圆轨迹,这种光称为椭圆偏振光.迎着光线方向看,凡电矢量顺时针旋转的称右旋椭圆偏振光,凡逆时针旋转的称左旋椭圆偏振光.椭圆偏振光中的旋转电矢量是由两个频率相同、振动方向互相垂直、有固定相位差的电矢量振动合成的结果(见波片).
④圆偏振光：旋转电矢量端点描出圆轨迹的光称圆偏振光,是椭圆偏振光的特殊情形.在我们的观察时间段中平均后,园偏振光看上去是与自然光一样的.但是园偏振光的偏振方向是按一定规律变化的,而自然光的偏振方向变化是随机的,没有规律的.