光的偏振基本概念、规律
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1.光的偏振性
振动方向对于传播方向的不对称性叫做偏振，它是横波区别于其他纵波的一个最明显的标志，只有横波才有偏振现象。光波是电磁波，因此，光波的传播方向就是电磁波的传播方向。光波中的电振动矢量E和磁振动矢量H都与传播速度v垂直，因此光波是横波，它具有偏振性。
2.按光矢量振动情况划分光的偏振态
（1）自然光
在垂直于光传播方向的平面上，光矢量在各个可能方向上的取向是均匀的，光矢量的大小、方向具有无规律性变化，这种光称为自然光，也称为非偏振光。
自然光可以沿着与光传播方向垂直的任意方向上分解成两束振动方向相互垂直、振幅相等、无固定相位差的非相干光。
（2）完全偏振光
 
（a）线偏振光
光矢量端点的轨迹为直线，即光矢量只沿着一个确定的方向振动，其大小、方向不变，称为线偏振光。
（b）椭圆偏振光
光矢量端点的轨迹为一椭圆，即光矢量不断旋转，其大小、方向随时间有规律的变化。
（c）园偏振光
光矢量端点的轨迹为一园，即光矢量不断旋转，其大小不变，但方向随时间有规律地变化。
（3）部分偏振光
 
在垂直于光传播方向的平面上，含有各种振动方向的光矢量，但光振动在某一方向更显著，不难看出，部分偏振光是自然光和完全偏振光的叠加。
（4）圆偏振光
椭圆偏振光指的是在光的传播方向上，任意一个场点电矢量既改变它的大小又以角速度ω(即光波的圆频率)均匀转动它的方向，或者说电矢量的端点在波面内描绘出一个椭圆．而圆偏振光指的是在光的传播方向上任意一个场点电矢量以角速度ω匀速转动它的方向但大小不变，或者说，电矢量的端点在波面内描绘出一个圆，实际上圆偏振光是椭圆偏振光的一个特例．
3.偏振片、马吕斯定律
用能吸收某一方向的光振动的某些物质制成的透明薄片称为偏振片，偏振片这一特殊方向称“偏振化方向”或“透振方向”。
振幅为A0的偏振光，垂直入射偏振片，从偏振片透出的是线偏振光
振幅为： 
振动方向为： 平行于偏振片的偏振化方向
强度为： 
上式为马吕斯定律，即振幅投影定律，其中α为入射光矢量的振动方向与偏振片的偏振化方向的夹角。
4.反射和折射光的偏振，布儒斯特定律
自然光在两种各向同性介质的分界面上反射和折射时，在一般情况下反射光和折射光都是部分偏振光。
当入射角满足：
时，则反射光是振动方向垂直入射面的线偏振光，折射光是部分线偏振光，折射光线与反射光线垂直，上式为布儒斯特定律。
5.双折射
一束自然光入射于单轴晶体时，会变成两束折射光，其中一束遵守折射定律称为o光，另一束不遵守折射定律，称为e光。o光、e光都是线偏振光，o光的振动方向垂直于o光的主平面，e光的振动方向在e光的主平面内。
o光和e光在晶体的光轴方向传播速率相等，在其他方向两者的传播速率不相等。
6.波片
厚度为d，光轴平行于晶面的单轴晶片称为波片，线偏振光垂直入射波片上，折射光分解为o光和e光，若线偏振光振动方向与光轴成α角时
经过晶体后，e光、o光之间的相位差为
故又把波片叫做位相延迟片。
7.偏振光的干涉
自然光经过起偏器P1获得线偏振光，线偏振光经波片产生o光、e光，它们是频率相同，位相差恒定、振动方向垂直的两束线偏振光。
如果再用一个检偏器P2使o光、e光在P2的偏振方向上的分振动进行相干叠加，就满足了两束光相干的条件。
两个分振动的位相差：
 会聚偏振光的干涉
8.旋光性
线偏振光通过某些物质后，振动方向绕着光传播方向转过一个角度Ψ，这种现象称为选光现象，这种物质称为旋光物质。设偏振光经旋光物质后，振动面旋转角度为Ψ，则：
ψ＝ad
α为旋光系数，d为通光长度。
若旋光物质为溶液， ψ＝acd
c为溶液的浓度。
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