4．1。6生物生理机能  昆虫复眼 12

4。2   偏振光在研究上运用 12

4。2。1 偏振光显微镜 12

4。2。2 测量相关物理量 13

1 引言

1。1 偏振光的研究背景

随着生活方式的不断改善，光的偏振在我们生活中也运用的越来越广，而光的偏振是指振动方向不变，或电矢量末端在垂直平面上的运动轨迹是圆或者椭圆的形状。光的偏振理念提出最早是在1704 ~ 1706年间，由牛顿提出。而它的术语最早是由马吕斯在1809年间首次叫起来的，并且马吕斯在实验室里首次发现了光的偏振现象。而最后是由麦克斯韦在1865 ~ 1873年间完整建立起光的电磁理论，他从本质上说明的光的偏振现象，是人类在偏振光的研究上跨出历史性一大步。论文网

1。2 偏振光的分类

我们按照性质分的话，偏振光是可以分为平面偏振光又叫做线偏振光，圆偏振光，椭圆偏振光和部分偏振光4种的[1]。

若光矢量在传播过程中只固定在某一平面上，我们称做平面偏振光，而且因为其运动轨迹在传播过程中是一条笔直的线，所以我们又称它为线偏振光。

若光矢量在传播过程中做着有规律的变化，而且其矢量末端轨迹在垂直传播平面上呈现圆形或者椭圆形的形状，则我们就称为圆形偏振光或者椭圆形偏振光的。

若光矢量在传播过程中只在某一确定方向上具有相对的优势的话，则我们就称为部分偏振光。

2 偏振光的原理

2。1 偏振光的定义

光是一种电磁波，就和所有的电磁波一样，毫无疑问是一种横波。我们把光的振动方向和传播方向构成的平面称做为振动面。就一般的自然光来说，振动面不仅仅是局限在一个方向的而是各个方向均匀分布的。而当振动面只固定于一个方向时，我们就称这样的光为平面偏振光或者线偏振光。上文有提过光是一种横波。而横波又具有偏振性。但是当振动方向相对于传播方向的不对称时，这时候就有了这样一个名词：偏振。同理，当光波电矢量的振动的空间分布相对于光的传播方向的不对称时，理所当然的我们就称为光的偏振。综上来说，我们把失去这种对称性的光，就叫做偏振光[2]。

2。2  偏振光的验证实验

实验原理如图一：

如下图所示，P1 P2为是两块完全相同的偏振片，这里我们把P1叫做起偏器，而P2呢？就叫做检偏器了，可以发现当各个方向均匀发散的自然光经过P1时就会变成只固定在一个方向的偏振光，当然了人眼是无法分清自然光和偏振光的区别。这时就需要运用到P2（检偏器）当我们把P1固定不动，P2方向缓慢转动时，会发现透射光强度在发生一个先到最强紧接着最弱的一个周期性变化。由此我们就可以知道，透射光的发光强度并不是各个方向分布均匀，振动方向相对于传播方向是具有这不对称性的[3]。

偏振片之于自然光作用主要是把振动平面各个方向均匀分布的自然光通过特殊的方法使其过滤，从而得到只在某一方向上分布的偏振光。因为偏振片振动面存在着一种特殊的振动方向，我们就把这种振动方向称做是偏振片的偏振化方向。因为偏振片只允许平行于偏振化方向的光通过，从而我们就能得到只有一个振动方向的偏振光。通过运用这个原理，当我们把P1在一个方向固定不动的时候，这时P2缓慢转动，当P2转到与P1的偏振化方向完全一样的时候，此时经过P1出来的偏振光会全部通过P2，从而偏振光的强度就达到了最大值。当P2转过P1的偏振化方向时，因为P1与P2的偏振化方向不一样，所以此时透射光强度只会越来越来。当转动到P1与P2偏振化方向完全达到90度时，此时就达到了一个极限点，透射光达到了最暗，想到与P2完全挡住了从P1出来的偏振光。