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怎么确定偏振镜的偏光轴
2022-07-14
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1、一般场合怎么确认偏振镜的偏光轴

当偏振片没有标识偏光轴(偏光方向)时,下述方法可以确认偏光轴的方向。
透过偏光镜边观测反光的地板或光滑桌子上反射的从窗口射进来的斜光,慢慢转动偏光镜/偏振镜片,从地板反射的光线会重复忽明忽暗。

反射光变暗时的偏光镜的上下方向为偏光轴。
不使用特殊的场所或工具,偏光轴横竖方向可以用这个方法辨别。

2、偏光坐标标准的决定方法

在偏振光中,象圆偏振光那样,光束本身不具有特定的坐标系统。
但是,当光束照射到物体时,不得不以物体具有的坐标系统来考虑偏光状态。
因此,坐标系统的标准如何确定,随实验材料或实验目的的不同而不同。

有偏光轴标准时

有激光或偏光镜等具有偏光轴标准的物体时,或激光器被固定或偏光镜不能调整时,将这些直线偏光的偏光轴作为基准。如果利用偏振光的特性,其他偏光元件的轴心可以得到高精度地调整。

偏光镜 :

转动偏光镜2,调节通过做为标准的偏光镜1光束(直线偏光)亮度使其消光(消光法)。
设置这时候的偏光镜2的角度刻度为90度。

双折射样品(波长板) :

准备标准偏光镜1(或激光)和偏光镜2,调整使做为标准的直线偏光和偏光镜2为消光状态。
在偏光镜1(或激光)和偏光镜2之间放入样品。
转动样品,最暗的方向为样品的光学轴,在这个方向将样品的角度刻度设为0度。

将偏光轴调节为与桌面垂直的方向时

在未设定偏振光标准的情况下,所有的元件都可以将光学轴或偏光轴变为任意方向时,首先将所有偏光轴调节为与桌面垂直的方向。

元件的偏光轴没有调节时 :

首先决定作为标准的偏光镜,用肉眼观察这个偏光镜的记号并(如最初展示的方法)调节其偏光轴到支架的垂直方向,这个偏光镜的角度刻度为0度。其他元件以这个偏光镜为标准,按①的顺序调节。

指定了偏光轴方向时 :

如果订购时没有指示偏光元件装入支架中的方向时,偏光镜的偏光轴设为90度方向。
波长板将快轴调为90度方向后出货。
由于各个支架都会存在元件的组装误差或立柱的安装误差,元件之间会存在2~3度的偏光轴或光学轴的异差。

将载物台垂直方向设定为偏光轴时

图②

准备1个没镀膜的(干净的)直角棱镜(BK7材质)。
将这个棱镜的抛光斜面在入射角度为56.6度左右的位置后放在水平台面上。
入射单色光源通过偏光镜,边转动偏光镜边观察从棱镜反射的光的强度变化。如果,入射角度符合布鲁斯特角度(56.6度),反射光消失的位置为偏光轴方向。
棱镜的反射光变为最小的偏光轴相对于棱镜面为P偏光,这个偏光镜的角度刻度为90度(或0度)。
其他元件以这个偏光镜为标准,按①的顺序调节。

相对反射体设定偏光轴时


图③

样品为反射体时,以反射面和激光的入射方向决定偏光轴。

反射面的法线和激光的光轴所在的平面内振动的偏光轴被称为P偏光,与此垂直振动的偏光轴被称为S偏光。
换掉反射体的样品,设置没有镀膜的平行平面基板(BK7)。
相对平行平面基板,设置激光的入射角度为布鲁斯特角度(56.6度)的光学系统。
在光学系统中加入作为标准偏光轴的偏光镜,边转动偏光镜边观察平行平面基板上反射的光的强度变化。
虽然可以观察到从平行平面基板正面和反面反射的2束光,但只观察正面的反射光。
和③一样,当反射光变为最小那个位置为偏光镜的偏光轴,这个时候调整角度刻度为90度(或0度)。
卸下平行平面基板,在直线光轴上按①的顺序调整其他元件。
设置反射体,设定入射角度,使用上述调整后的元件,构成光学系统。