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島津偏光附件的原理及應(yīng)用

閱讀：1075 發(fā)布時(shí)間：2022-9-5

島津紫外可見(jiàn)近紅外分光光度計(jì)UV-3X00系列可適配多種附件，下面為大家介紹島津偏光附件的相關(guān)知識(shí)和應(yīng)用。

圖示：UV-3600 Plus

首先簡(jiǎn)單的介紹一下什么是偏振，偏振就是振動(dòng)方向?qū)τ趥鞑シ较虻牟粚?duì)稱(chēng)性，它是橫波區(qū)別于其他縱波的一個(gè)最明顯的標(biāo)志。光波的電矢量振動(dòng)的空間分布對(duì)于光的傳播方向失去對(duì)稱(chēng)性的現(xiàn)象叫做光的偏振。只有橫波才能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象。在垂直于傳播方向的平面內(nèi)，包含一切可能方向的橫振動(dòng)，且平均說(shuō)任一方向上具有相同的振幅，這種橫振動(dòng)對(duì)稱(chēng)于傳播方向的光稱(chēng)為自然光（非偏振光）。凡其振動(dòng)失去這種對(duì)稱(chēng)性的光統(tǒng)稱(chēng)偏振光。

偏振光的分類(lèi)如下：

今天我們只談線偏振光，在光的傳播過(guò)程中，只包含一種振動(dòng)，其振動(dòng)方向始終保持在光的偏振同一平面內(nèi)，這種光稱(chēng)為線偏振光（或平面偏振光)。

線偏振光與圓偏振光的對(duì)比如下：

通常情況可以通過(guò)反射產(chǎn)生線偏振光S偏振光，由折射產(chǎn)生線偏振光P偏振光。

通過(guò)布儒斯特定律，當(dāng)入射光以某一角度入射到透明介質(zhì)中時(shí)，反射光為偏振方向垂直于入射面的偏振光（S偏振光），投射光線為部分偏振光。通過(guò)這種方法我們就得到了S偏振光。而投射光線經(jīng)過(guò)玻片堆處理后只留下P偏振光。

總結(jié)一下，當(dāng)光線以非垂直角度穿透光學(xué)元件（如偏光鏡）的表面時(shí)，反射和透射特性均依賴(lài)于偏振現(xiàn)象。這種情況下，使用的坐標(biāo)系是用含有輸入和反射光束的那個(gè)平面定義的。如果光線的偏振矢量在這個(gè)平面內(nèi)，則稱(chēng)為P偏振，如果偏振矢量垂直于該平面，則稱(chēng)為S偏振。任何一種輸入偏振狀態(tài)都可以表示為S和P分量的矢量和。

島津儀器使用的是由兩塊立體三角形晶體組成為一個(gè)偏振分光棱鏡。偏振分光棱鏡是一種將一束入射光分成傳播方向互相垂直的兩束光的光學(xué)元件。但與一般的光學(xué)分束元件不同，由它分出的兩束光之間有特殊的關(guān)系，即：它們都是線偏振光，且偏振方向互相垂直。如下圖所示。

從此可知，如果我們需要測(cè)試某些樣品在S光和P光入射下的光學(xué)特性，我們只需要將偏振分光棱鏡旋轉(zhuǎn)90o 角使用就可以得到所需要的的線偏振光。因此通常有需求的客戶(hù)購(gòu)買(mǎi)偏振附件是為了測(cè)試光學(xué)鍍膜或者鏡片在某些場(chǎng)景應(yīng)用下的透射或反射特性，比如測(cè)量大角度的絕對(duì)反射，一般在入射光角度大于15o 時(shí)，做絕對(duì)反射試驗(yàn)時(shí)偏振光對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果就有影響了，角度越大偏振影響越大，所以需要應(yīng)用到偏振分光棱鏡。

此附件一般安裝在UV-3600儀器大樣品室用或者SolidSpec-3700用大角度反射附件用，如下圖：

以島津SolidSpec-3700儀器做45o 絕對(duì)反射實(shí)驗(yàn)為例，應(yīng)用在島津偏光附件上時(shí)，偏光鏡的0o 對(duì)準(zhǔn)上方的白線是，側(cè)面的白線為豎直的，這時(shí)出射的光是S光，同理90o 對(duì)準(zhǔn)時(shí)出射的是P光，如果分不出S和P偏振光，可以通過(guò)觀察偏振鏡的晶體方向判斷，如下圖所示，投射出去的光就是S光。