偏振光的分析实验原理及实验数据处理软件的研究(3)
1.3 本文的主要工作
本课题来源于对偏振光的研究是光电信息工程专业本科生学科基础课“光学基础实验Ⅱ”中的一项实验，要求学生通过实验加深对光的偏振理论的了解；观察线偏振光，马吕斯定律的验证，布儒斯特角的测量以及掌握椭圆偏振光的产生与检验的条件和方法。由于本实验有大量的数据需要测量和处理，实验数据应符合对应的物理规律，在实验现场，老师需要根据学生测量的数据判断数据或测量方法是否正确，这个工作相对耗时较长，且繁杂。本文开发了一套基于跨平台C++图形用户界面应用程序开发框架Qt的软件，用于分析和处理该实验数据。软件功能主要包括以下：测量数据输入；测量数据分析处理；绘制实验要求的曲线。本套软件将用于后续实验教学中，在实验现场中可以快速判别学生测量数据是否正确，如果数据错误，可以让学生从实验方法上找原因，并即刻重新测量；在实验后也可作为学生分析实验数据，绘制实验曲线的辅助软件。有利于提高实验的效率、实验测量的准确度以及实验数据分析的精确度。
2. 偏振光分析实验
2.1 验证马吕斯定律
2.1.1 马吕斯定律
线偏振光的光强为 ，当其透过检偏器以后，透射光的光强为 。 式中 是线偏振光的光振动方向与检偏器偏振化方向间的夹角，该式称为马吕斯定律[6]。
因为假设透过起偏器的偏振光振幅为 ,两偏振片的振方向之间夹角为 ，则透过检偏器的振幅为 ，则 ,而光强为 ,可得： ，即为马吕斯定律的公式。
如图2.1，激光束先通过起偏器后产生偏振光，然后再通过检偏器，图中OM为起偏器的偏振化方向，ON为检偏器的偏振化方向，它们之间的夹角为 。激光束透过起偏器后成为沿着OM方向的线偏振光，设其振幅为 ，然而检偏器只会允许沿着ON方向的分量通过，所以从检偏器透出的光的振幅为
由此马吕斯定律可知，若入射检偏器的光强为 ，则检偏器射出的光强与原光强及偏振器角度存在 的关系。
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