1定义
滑坡是斜坡岩土体沿着惯通的剪切破坏面所发生的滑移地质现象。滑坡的机制是某一滑移面上剪应力超过了该面的抗剪强度所致。滑坡对乡村最主要的危害是摧毁农田、房舍、伤害人畜、毁坏森林、道路以及农业机械设施和水利水电设施等，有时甚至给乡村造成毁灭性灾害。位于城镇的滑坡常常砸埋房屋，伤亡人畜，毁坏田地，摧毁工厂、学校、机关单位等，并毁坏各种设施，造成停电、停水、停工，有时甚至毁灭整个城镇。发生在工矿区的滑坡，可摧毁矿山设施，伤亡职工，毁坏厂房，使矿山停工停产，常常造成重大损失。分类2?按滑坡体的体积划分2.1?4立方米；10×10①小型滑坡：滑坡体积小于44立方米；-100×10②中型滑坡；滑坡体积为10×1044;立方米③大型滑坡：滑坡体积为100×101000×10-4立方米。1000×10④特大型滑坡（巨型滑坡）：滑坡体体积大于按滑坡的滑动速度划分2.2?①蠕动型滑坡，人们作凭肉眼难以看见其运动，只能通过仪器观测才能发现的滑坡；②慢速滑坡：每天滑动数厘米至数十厘米，人们凭肉眼可直接观察到滑坡的活动；③中速滑坡：每小时滑动数十厘米至数米的滑坡；④高速滑坡：每秒滑动数米至数十米的滑坡。按滑坡体的度物质组成和滑坡与地质构造关系划分①覆盖层滑坡，本类滑坡有粘性土滑坡、黄土滑坡、碎石滑坡、风化壳滑坡。②基岩滑坡，本类滑坡与地质结构的关系可分为：均质滑坡、顺层滑坡、切层滑坡。顺层滑坡又可分为沿层面滑动或沿基岩面滑动．
特殊滑坡，本类滑坡有融冻滑坡、陷落滑坡等③的滑坡。按滑坡体的厚度划分2.3?超深层滑坡。深层滑坡；④浅层滑坡；②中层滑坡；③①
按滑坡体的规模大小划分2.4?巨型滑坡。中型滑坡；③大型滑坡；④小型滑坡；②①
按形成的年代划分2.5?古滑坡；③老滑坡；④正在发展中滑坡、新滑坡；
②①按力学条件划分2.6?推动式滑坡。牵引式滑坡；②①
按物质组成划分土质滑坡；②岩质滑坡。?①按滑动面与岩体结构面之间的关系划分①同类土滑坡；②顺层滑坡；③切层滑坡。按结构分类：①层状结构滑坡、②块状结构滑坡、③块裂状结构滑坡滑坡的主要组成要素3?滑坡体一指滑坡的整个滑动部分，简称滑体；滑坡壁一指滑坡体后缘与不动的山体脱离开后，暴露在外面的形似壁状的分界面；滑动面一指滑坡体沿下伏不动的岩、土体下滑的分界面，简称滑面；
滑动带一指平行滑动面受揉皱及剪切的破碎地带，简称滑带；滑坡床一指滑坡体滑动时所依附的下伏不动的岩、土体，简称滑床；滑坡舌一指滑坡前缘形如舌状的凸出部分，简称滑舌；滑坡台阶一指滑坡体滑动时，由于各种岩、土体滑动速度差异，在滑坡体表面形成台阶状的错落台阶；滑坡周界一指滑坡体和周围不动的岩、土体在平面上的分界线；形成的沟槽或中间低四周高的封闭洼地；滑坡洼地—指滑动时滑坡体与滑坡壁间拉开，滑坡鼓丘一指滑坡体前缘因受阻力而隆起的小丘；滑坡裂缝一指滑坡活动时在滑体及其边缘所产生的一系列裂缝。位于滑坡体上(后)部多呈弧形展布者称拉张裂缝；位于滑体中部两侧，滑动体与不滑动体分界处者称剪切裂缝；剪切裂缝两侧又常伴有羽毛状排列的裂缝，称羽状裂缝；滑坡体前部因滑动受阻而隆起形成的张裂缝，称鼓张裂缝；位
于滑坡体中前部，尤其在滑舌部位呈放射状展布者，称扇状裂缝。以上滑坡诸要素只有在发育完全的新生滑坡才同时具备，并非任一滑坡都具有。产生滑坡的基本条件4?产生滑坡的基本条件是斜坡体前有滑动空间，两侧有切割面。从斜坡的物质组成来看，具有松散土层、碎石土、风化壳和半成岩土层的斜坡抗剪强度低，容易产生变形面下滑；坚硬岩石中由于岩石的抗剪强度较大，能够经受较大的剪切力而不变形滑动。但是如果岩体中存在着滑动面，特别是在暴雨之后，由于水在滑动面上的浸泡，使其抗剪强度大幅度下降而易滑动。降雨对滑坡的影响很大。降雨对滑坡的作用主要表现在，雨水的大量下渗，导致斜坡上的土石层饱和，甚至在斜坡下部的隔水层上积水，从而增加了滑体的重量，降低土石层的抗剪强度，导致滑坡产生。不少滑坡具有“大雨大滑、小雨小滑、无雨不滑”的特点。．
地震对滑坡的影响很大。究其原因，首先是地震的强烈作用使斜坡土石的内部结构发生破坏和变化，原有的结构面张裂、松弛，加上地下水也有较大变化，特别是地下水位的突然升高或降低对斜坡稳定是很不利的。另外，一次强烈地震的发生往往伴随着许多余震，在地震力的反复振动冲击下，斜坡土石体就更容易发生变形，最后就会发展成滑坡。产生滑坡的主要条件5?一是地质条件与地貌条件；二是内外营力(动力)和人为作用的影响。第一个条件与以下几个方面有关：(1)岩土类型：岩土体是产生滑坡的物质基础。一般说，各类岩、土都有可能构成滑坡体，其中结构松散，抗剪强度和抗风化能力较低，在水的作用下其性质能发生变化的岩、土，如松散覆盖层、黄土、红粘土、页岩、泥岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等及软硬相间的岩层所构成的斜坡易发生滑坡。(2)地质构造条件：组成斜坡的岩、土体只有被各种构造面切割分离成不连续状态时，才有可能向下滑动的条件。同时、构造面又为降雨等水流进入斜坡提供了通道。故各种节理、裂隙、层面、断层发育的斜坡、特别是当平行和垂直斜坡的陡倾角构造面及顺坡缓倾的构造面发育时，最易发生滑坡。(3)地形地貌条件：只有处于一定的地貌部位，具备一定坡度的斜坡，才可能发生滑坡。一般江、河、湖(水库)、海、沟的斜坡，前缘开阔的山坡、铁路、公路和工程建筑物的边坡等都是易发生滑坡的地貌部位。坡度大于10度，小于45度，下陡中缓上陡、上部成环状的坡形是产生滑坡的有利地形。(4)水文地质条件：地下水活动，在滑坡形成中起着主要作用。它的作用主要表现在：软化岩、土，降低岩、土体的强度，产生动水压力和孔隙水压力，潜蚀岩、土，增大岩、土容重，对透水岩层产生浮托力等。尤其是对滑面(带)的软化作用和降低强度的作用最突出。就第二个条件而言，在现今地壳运动的地区和人类工程活动的频繁地区是滑坡多发区，外界因素和作用，可以使产生滑坡的基本条件发生变化，从而诱发滑坡。主要的诱发因素有：地震、降雨和融雪、地表水的冲刷、浸泡、河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷；
不合理的人类工程活动，如开挖坡脚、坡体上部堆载、爆破、水库蓄(泄)水、矿山开采等、冻融等作用也可诱发滑坡。都可诱发滑坡，还有如海啸、风暴潮滑坡活动强度的主要因素6?滑坡的活动强度，主要与滑坡的规模、滑移速度、滑移距离及其蓄积的位能和产生的功能有关。一般讲，滑坡体的位置越高、体积越大、移动速度越快、移动距离越远，则滑坡的活动强度也就越高，危害程度也就越大。具体讲来，影响滑坡活动强度的因素有：地形6.1?坡度、高差越大，滑坡位能越大，所形成滑坡的滑速越高。斜坡前方地形的开阔程度，对滑移距离的大小有很大影响。地形越开阔，则滑移距离越大。开阔程度对滑移
距离的大小有很大影响。地形越开阔，则滑移距离越大。岩性6.2?组成滑坡体的岩、土的力学强度越高、越完整，则滑坡往往就越少。构成滑坡滑面的
岩、土性质，直接影响着滑速的高低，一般讲，滑坡面的力学强度越低，滑坡体的滑速也就越高。地质构造6.3?切割、分离坡体的地质构造越发育，形成滑坡的规模往往也就越大越多。诱发因素6.4?诱发滑坡活动的外界因素越强，滑坡的活动强度则越大。如强烈地震、特大暴雨所诱发的滑坡多为大的高速滑坡。滑坡的人为因素6.5?违反自然规律、破坏斜坡稳定条件的人类活动都会诱发滑坡。例如：开挖坡脚：修建铁路、公路、依山建房、建厂等工程，常常因使坡体下部失去支撑(1)．
而发生下滑。例如我国西南、西北的一些铁路、公路、因修建时大力爆破、强行开挖，事后陆陆续续地在边坡上发生了滑坡，给道路施工、运营带来危害。(2)蓄水、排水：水渠和水池的漫溢和渗漏，工业生产用水和废水的排放、农业灌溉等，均易使水流渗入坡体，加大孔隙水压力，软化岩、土体，增大坡体容重，从而促使或诱发滑坡的发生。水库的水位上下急剧变动，加大了坡体的动水压力，也可使斜坡和岸坡诱发滑坡发生。支撑不了过大的重量，失去平衡而沿软弱面下滑。尤其是厂矿废渣的不合理堆弃，常常触发滑坡的发生。此外，劈山开矿的爆破作用，可使斜坡的岩、土体受振动而破碎产生滑坡；在山坡上乱砍滥伐，使坡体失去保护，便有利于雨水等水体的入渗从而诱发则就更容易促进滑坡的发生。滑坡等等。如果上述的人类作用与不利的自然作用互相结合，随着经济的发展，人类越来越多的工程活动破坏了自然坡体，因而近年来滑坡的发生越来越频繁，并有愈演愈烈的趋势。应加以重视。影响滑坡的活动时间规律7?滑坡的活动时间主要与诱发滑坡的各种外界因素有关，如地震、降温、冻融、海啸、风暴潮及人类活动等。大致有如下规律：同时性7.1?有些滑坡受诱发因素的作用后，立即活动。如强烈地震、暴雨、海啸、风暴潮等发生时和不合理的人类活动，如开挖、爆破等，都会有大量的滑坡出现。滞后性7.2?有些滑坡发生时间稍晚于诱发作用因素的时间。如降雨、融雪、海啸、风暴潮及人类活动之后。这种滞后性规律在降雨诱发型滑坡中表现最为明显，该类滑坡多发生在暴雨、大雨和长时间的连续降雨之后，滞后时间的长短与滑坡体的岩性、结构及降雨量的大小有关。一般讲，滑坡体越松散、裂隙越发育、降雨量越大，则滞后时间越短。此外，人工开挖坡脚之后，堆载及水库蓄、泄水之后发生的滑坡也属于这类。由人为活动因素诱发的滑坡的滞后时间的长短与人类活动的强度大小及滑坡的原先稳定程度有关。人类活动强度越大、滑坡体的稳定程度越低，则滞后时间越短。．滑坡的空间分布规律8?等因素有关。通常下列地带是滑坡的易发和多发地区：气候主要与地质因素和(1)江、河、湖(水库)、海、沟的岸坡地带，地形高差大的峡谷地区，山区、铁路、公路、工程建筑物的边坡地段等。这些地带为滑坡形成提供了有利的地形地貌条件；(2)地质构造带之中，如断裂带、地震带等。通常、地震烈度大于7度的地区，坡度大于25度的坡体，在地震中极易发生滑坡；断裂带中的岩体破碎、裂隙发育，则非常有利于滑坡的形成；(3)易滑(坡)的岩、土分布区。如松散覆盖层、．黄土、泥岩、页岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等岩、土的存在，为滑坡的形成提供了良好的物质基础；(4)暴雨多发区或异常的强降雨地区。在这些地区，异常的降雨为滑坡发生提供了有利的诱发因素。上述地带的叠加区域，就形成了滑坡的密集发育区。如中国从太行山到秦岭、经鄂西、极大，危害非常严重。密度四川、云南到藏东一带就是这种典型地区，滑坡发生滑坡前的异常现象9?
不同类型、不同性质、不同特点的滑坡，在滑动之前，均会表现出不同的异常现象。。归纳起来常见的，有如下几种：前兆)(显示出滑坡的预兆(1)大滑动之前，在滑坡前缘坡脚处，有堵塞多年的泉水复活现象，或者出现泉水(井水位突变等类似的异常现象。)突然干枯，井(钻孔水)(2)在滑坡体中，前部出现横向及纵向放射状裂缝，它反映了滑坡体向前推挤并受到阻碍，已进入临滑状态。(3)大滑动之前，滑坡体前缘坡脚处，土体出现上隆(凸起)现象，这是滑坡明显的向前推挤现象。大滑动之前，有岩石开裂或被剪切挤压的音响。这种现象反映了深部变形与破裂。(4)．
动物对此十分敏感，有异常反映。体会出现小型崩塌和松弛现象。土)(5)临滑之前，滑坡体四周岩((6)如果在滑坡体有长期位移观测资料，那么大滑动之前，无论是水平位移量或垂直位移量，均会出现加速变化的趋势。这是临滑的明显迹象。滑坡后缘的裂缝急剧扩展，并从裂缝中冒出热气或冷风。(7)(8)临滑之前，在滑坡体范围内的动物惊恐异常，植物变态。如猪、狗、牛惊恐不宁，枯萎或歪斜等。树木老鼠乱窜不进洞。不入睡，滑坡的识别方法10?在野外，从宏观角度观察滑坡体，可以根据一些外表迹象和特征，可粗略的判断它的稳定性。已稳定的老滑坡体有以下特征：后壁较高，长满了树木，找不到擦痕，且十分稳定；(1)滑坡平台宽大、且已夷平，土体密实，有沉陷现象；(2)(3)滑坡前缘的斜坡较陡，土体密实，长满树木，无松散崩塌现象。前缘迎河部分有被河水冲刷过的现象；目前的河水远离滑坡的舌部，甚至在舌部外已有漫滩、阶地分布；(4)滑坡体两侧的自然冲刷沟切割很深，甚至已达基岩；(5)滑坡体舌部的坡脚有清晰的泉水流出等等；(6)不稳定的滑坡体常具有下列迹象：滑坡体表面总体坡度较陡，而且延伸很长，坡面高低不平；(1)．
有滑坡平台、面积不大，且有向下缓倾和未夷平现象；(2)滑坡表面有泉水、湿地，且有新生冲沟；(3)滑坡表面有不均匀沉陷的局部平台，参差不齐；(4)滑坡前缘土石松散，小型坍塌时有发生，并面临河水冲刷的危险：(5)滑坡体上无巨大直立树木。(6)滑坡的防治措施11?滑坡的防治要贯彻“及早发现，预防为主；查明情况，综合治理；力求根治，不留后患”的原则结合边坡失稳的因素和滑坡形成的内外部条件，治理滑坡可以从以下两个大的方面着手：消除和减轻地表水和地下水的危害滑坡的发生常和水的作用有密切的关系，水的作用，往往是引起滑坡的主要因素，因此，消除和减轻水对边坡的危害尤其重要，其目的是：降低孔隙水压力和动水压力，防止岩土体的软化及溶蚀分解，消除或减小水的冲刷和浪击作用。具体做法有：防止外围地表水进入滑坡区，可在滑坡边界修截水沟；在滑坡区内，可在坡面修筑排水沟。在覆盖层上可用浆砌片石或人造植被铺盖，防止地表水下渗。对于岩质边坡还可用喷混凝土护面或挂钢筋网喷混凝土。排除地下水的措施很多，应根据边坡的地质结构特征和水文地质条件加以选择。常用的方法有：1，水平钻孔疏干；2，垂直孔排水；3，竖井抽水；4，隧洞疏干；，支撑盲沟。5改善边坡岩土体的力学强度通过一定的工程技术措施，改善边坡岩土体的力学强度，提高其抗滑力，减小滑动力。常用的措施有：1，削坡减载；用降低坡高或放缓坡角来改善边坡的稳定性。削坡设计应尽量削减不稳定岩土体的高度，而阻滑部分岩土体不应削减。此法并不总是最经济、最有效的措施，要在施工前作经济技术比较。2，边坡人工加固；常用的方法有：1，修筑挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体；2，钢筋混凝土抗滑桩或钢筋桩作为阻滑支撑工程；3，预应力锚
杆或锚索，适用于加固有裂隙或软弱结构面的岩质边坡；4，固结灌浆或电化学
加固法加强边坡柔性防护技术等。SNS5，边坡岩体或土体的强度；应对措施12?发生时的应对措施12.1?：几点当遇滑坡发生时，至少应当做到如下
(1)当处在滑坡体上时，首先应保持冷静，不能慌乱。要迅速环顾四周，向较安全的地段撤离。一般除高速滑坡外，只要行动迅速，都有可能逃离危险区段。跑离时，向两侧跑为最佳方向。在向下滑动的山坡中，向上或向下跑都是很危险的。当遇无法跑离的高速滑坡时，更不能慌乱，在一定条件下，如滑坡呈整体滑动时，原地不动，或抱住大树等物，不失为一种有效的自救措施。如1983年3月7日发生在甘肃省东乡县的着名的高速黄土滑就是在滑坡发生时，紧抱住滑坡体上的一棵大树而得生。幸存者坡——洒勒山滑坡中的(2)当处于非滑坡区，而发现可疑的滑坡活动时，应立即报告邻近的村、乡、县等有关政府或单位。如群测群防站或县、市、地区及省政府，均设有“国土资源局”。该机构应责无旁贷地担当此项责任。并立即组织有关政府、单位、部队、专家及当地群众参加抢险救灾活动。(3)政府部门应立即实施应急措施(或计划)，迅速组织群众撤离危险区及可能的影响区。并通知邻近的河谷、山沟中的人们做好撤离准备，密切注视灾情的漫延和转化。如滑坡常在暴雨、洪水中转化为泥石流灾害(即次生灾害)。注意、因滑坡可能危害到的某些生命线工程(如水库、干线铁路、干线公路、发电厂、通讯设备、干线渠道等)所引发的次生灾害或第三次灾害的发生，如火灾、洪水等。注意调查滑坡是否有间歇性活动特点，尽可能确定其再次活动的可能性和时间。如果必要的话(需经有关专家或科技人员论证)，应迅或观测网，密切注视其变化动态，“亡羊补牢，犹未为晚”。站()速设立观测点防治滑坡的主要工程措施13?我国防治滑坡的工程措施很多，归纳起来可分为三类：一是消除或减轻水的危害；二是改变滑坡体的外形，设置抗滑建筑物；三是改善滑动带的土石性质。其主要工程措施简．
要分述如下：消除或减轻水的危害13.1?A.排除地表水：排除地表水是整治滑坡不可缺少的辅助措施，而且应是首先采取并长期运用的措施。其目的在于拦截、旁引滑坡区外的地表水，避免地表水流入滑坡区内；或将滑坡区内的雨水及泉水尽快排除，阻止雨水、泉水进入滑坡体内。主要工程措施有：设置滑坡体外截水沟；滑坡体上地表水排水沟；引泉工程；做好滑坡区的绿化工作等。排除地下水：对于地下水，可疏而不可堵。其主要工程措施有：B.截水盲沟——用于拦截和旁引滑坡区外围的地下水；支撑盲沟——兼具排水和支撑作用；仰斜孔群——用近于水平的钻孔把地下水引出。此外、还有盲洞、渗管、垂直钻孔等排除滑坡体内地下水的工程措施。C.防止河水、库水对滑坡体坡脚的冲刷，主要工程措施有：在滑坡体上游严重冲刷地段修筑促使主流偏向对岸的“丁坝”；在滑坡体前缘抛石、铺设石笼、修筑钢筋混凝土块排管，以使坡脚的土体免受河水冲刷。改变滑坡体外形，设置抗滑建筑物13.2?A.削坡减重：常用于治理处于“头重脚轻”状态而在前方又没有可靠的抗滑地段的滑体，使滑体外形改善、重心降低，从而提高滑体稳定性。B.修筑支挡工程：因失去支撑而滑动的滑坡或滑坡床陡，滑动可能较快的滑坡，采用修筑支挡工程的办法，可增加滑坡的重力平衡条件，使滑体迅速恢复稳定。支挡建筑物种类有：抗滑片石垛、抗滑桩、抗滑挡墙等。C.改善滑动带的土石性质：一般采用焙烧法、爆破灌浆法等物理化学方法对滑坡进行整治。．
由于滑坡成因复杂，影响因素多，因此需要上述几种方法同时使用综合治理，方能达到目的。滑坡次生灾害的灾情实例14?地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落，并在地面形成塌陷坑（洞）的一种动力地质现象．
~光的偏振~ 科目：光电子学(一) 开课班级：物三乙 报告题目：光的偏振 指导老师：郭艷光教授姓名：陈麒生 学号：8522016 缴交日期：88.06.10
目录 一、简介光的偏振 1 二、简介偏振片 4 三、从反射和折射获得偏振光 4 四、从散射获得偏振光6 五、双折射7 六、晶体的研究11 七、人为双折射现象12 八、旋光性12 九、结论13 附注14 参考书目14
一、 简介光的偏振： 就先前对光的认识而言，光是具有二相性的，从整体上来看，波的性质较为显著，但从细微的角度来看，粒子性则显得较为重要。 一般光源含有大量的发光原子或分子，他们所发出的光的振动方向彼此毫不相关。但由于发光原子和分子的数量相当庞大，因而在与光波传播方向垂直的平面上，与任何一个振动方向相联系的原子或分子数目基本上是相等的。换言之，这样的光源在一切可振动方向上的光振动机率是相等的。从能量的角度上来看，光振动平面内任何方向上都具有相同的能量，或者说光振动的功率密度都相同，这种振动方向漫无规律的光波就是自然光。 由于光是电磁波的一种，到目前为止我们仅考虑在固定平面上的电场矢量；而此电场矢量所在之平面也称为电场振动平面；而此时在固定平面振动传播之光波称为偏振光。若光波的波矢量总是沿着一条直线作反覆振动，则称为线偏振光(linearly polarized light)。线偏振光的振动面是固定的平面，故也称为平面偏振光。 若线偏振光与自然光相掺杂，则为部分偏振光(partially polarized light)，这时发出沿线偏振方向光振动的原子或分子比发出沿其他方向光振动的原子或分子要多，因而这个方向光振动的功率密度比其他方向的光振动的功率密度要大。通常用偏振度(degree of polarization)P 来量度线偏振的程度，仿照可见度的定义，偏振度定义为 m M m M I I I I P +-= 式中I M 和I m 是部分偏振光在两个特殊方向上的功率密度，分别对应于最大和最小的功率密度。若P=1，是线偏振光；P=0是自然光；而P<1是部分偏振光。 与一切振动相同，光振动也可分解成两个方向相垂直的振动。自然光中的每一个光振动都可分解成这两个互相垂直的光振动。由于自然光中各方向上的光振动都相等，因而他们在这二方向上的分振动之和也相等，即自然光可用功率密度相等、振动方向互相垂直的两个线偏振光来表示。且每个线偏振光的功率密度都是自然光功率密度的一半，而且这两个线偏振光之间无周相联系。 以下我们就几种不同的偏振光分别来加以讨论： (一) 线性偏振光(linearly Polarization)： 若考虑两同频率垂直光波，其电场如下： ：兩向量之相對相角差 εε+-=-=j )wt kz cos(B E i )wt kz cos(A E Y X
部分偏振光的表示方法 王晓,石顺祥,马琳 (西安电子科技大学技术物理学院,陕西西安710071) 摘要随着光纤通信和光纤传感的快速发展,人们对光的偏振态提出了越来越高的要求。光是一种横波,其偏振态大致分为:完全偏振光、部分偏振光和自然光。文中介绍了完全偏振光的几种表示方法,给出了几种部分偏振光的描述方法。并阐述了它们之间的差异与联系。关键词偏振态;完全偏振光;部分偏振光 中图分类号TP212·14文献标识码A文章编号1007-7820(2009)06-078-03 SeveralRepresentations of State ofPolarization ofLight WangXiao, Shi Shunxiang, Ma Lin (School ofTechnicalPhysics, XidianUniversity, Xi an 710071, China) Abstract Alongwith the rapid developmentof fiber optic communications and optical fiber sensing, thedemands on the polarization state of light are higher and higher·Light is a transversewave, whose polarization state is classified into the following kinds: complete polarized light, partially polarized light and natural light This article introduces several expressive ways of complete polarized light and partially polarized light, and elaborates the differences and relations between them· Keywords state ofpolarization; complete polarized light; partially polarized light 随着科学技术的发展,光纤通信和光纤传感越来越受到人们的关注。近几年来,用于传感器的特殊光纤发展尤为迅速。比如,用光纤制成的角速度传感器———光纤陀螺,主要用于飞机、船舶、坦克等的导航,利用法拉第效应制成的光纤磁传感器和偏振型光纤电压、电流传感器等[1]。这些特殊用途的光纤都对光的偏振提出了很高的要求。 光的偏振态可以分为3类:完全偏振光(包括线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光)、非偏振光和部分偏振光。非偏振光也叫自然光。对于完全偏振光的描述是比较常见的,但是对于部分偏振光的数学描述却很少。文中介绍了完全偏振光的表示方法,并给出了几种部分偏振光的描述方法。 1完全偏振光的描述 光学中的偏振态,是用其电场矢量端点的轨迹来描述的。两个振动方向互相垂直,沿同一方 向传播的线偏振光的合成可以得到线偏振光、圆偏振光或椭圆偏振光。线偏振光和圆偏振光可以看作是椭圆偏振光的特例。 1·1电矢分量方法 1·1·1用振幅比和位相差表示 沿z方向传播的平面单色波,光矢量E在xy平面上, x分量和y分量的轨迹方程为 Ex=Axcos(ωt+δs) Ey=Aycos(ωt+δy)(1) 其中Ax、Ay为振幅,δx、δy为初相位。设振幅比角为α,位相差为δ,即 tanα=Ay/Axδ=δy-δx(-π≤δ≤π) (2) 得到光矢量末端的轨迹方程为 式(3)为一椭圆方程,如图1所示。根据位相差δ，可以确定所描述的光的偏振态。当δ=0或
偏振光简述 一、引言 偏振光（polarized light），光学名词。光是一种电磁波，电磁波是横波。而振动方向和光波前进方向构成的平面叫做振动面，光的振动面只限于某一固定方向的，叫做平面偏振光或线偏振光。 二、定义 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。具有偏振性的光则称为偏振光。 三、检测 光的偏振现象可以借助于实验装置进行检测，P1、P2是两块同样的偏振片。通过一片偏振片p1直接观察自然光（如灯光或阳光），透过偏振片的光 偏振光原理 虽然变成了偏振光，但由于人的眼睛没有辨别偏振光的能力，故无法察觉。如果我们把偏振片P1的方位固定，而把偏振片P2缓慢地
转动，就可发现透射光的强度随着P2转动而出现周期性的变化，而且每转过90°就会重复出现发光强度从最大逐渐减弱到最暗；继续转动P2则光强又从接近于零逐渐增强到最大。由此可知，通过P1的透射光与原来的入射光性质是有所不同的，这说明经P1的透射光的振动对传播方向不具有对称性。 自然光经过偏振片后，改变成为具有一定振动方向的光。这是由于偏振片中存在着某种特征性的方向，叫做偏振化方向，偏振片只允许平行于偏振化方向的振动通过，同时过滤掉垂直于该方向振动的光。通过偏振片的透射光，它的振动限制在某一振动方向上,我们把第一个偏振片P1叫做“起偏器”，它的作用是把自然光变成偏振光，但是人的眼睛不能辨别偏振光。必须依靠第二片偏振片P2去检查。旋转P2，当它的偏振化方向与偏振光的偏振面平行时，偏振光可顺利通过，这时在P2的后面有较亮的光。当P2的偏振方向与偏振光的偏振面垂直时，偏振光不能通过，在P2后面也变暗。第二个偏振片帮助我们辨别出偏振光，因此它也称为“检偏器”。 四、分类 偏振光是指光矢量的振动方向不变，或具有某种规则地变化的光波。按照其性质,偏振光又可分为平面偏振光（线偏振光）、圆偏振光和椭圆偏振光、部分偏振光几种。如果光波电矢量的振动方向只局限在一确定的平面内，则这种偏振光称为平面偏振光，因为振动的方向在传播过程中为一直线，故又称线偏振光。如果光波 电矢量随时间作有规则地改变，即电矢量末端轨迹在垂直于传播
一、什么是偏振光 光是一定波段范围的电磁波，是由与传播方向垂直的电场和磁场交替转换的振动形成的。我们的眼睛能够看到的只是电磁波中的一个很小的波长范围，即400纳米到700纳米左右，这个范围的电磁波称为可见光。电磁波的振动方向与传播方向是垂直的，我们称之为横波。横波就必然有一个偏振的问题。由于同光学发展历史有关的原因，人们常把磁矢量的方向叫做偏振方向，并把磁矢量的传播方向所决定的平面叫做偏振面。 自然光：虽然光从本质上来说是偏振的，但是自然界的大多数情况下，光表现出非偏振的。这是因为我们所看到的自然光（如太阳光，灯光）是由许多光波串组成的。这些光波串中每一串都是偏振的，但是它们的偏振方向是随机的，不断变化着的。在我们的观察时间段里平均后，在任何一个方向上都没有优势。这就是自然光，也叫非偏振光。 线偏振光：让自然光通过一个起偏振器件后，只有一个方向的偏振光能够通过这个器件，我们就得到了线偏振光。线偏振光的振动方向是确定的。 部分偏振光：如果线偏振光中混有一部分自然光，也就是说，这种光包含着各种方向的偏振光，而在某一方向的上体现出偏振的优势。这就是部分偏振光。 园偏振光：这种光的偏振方向是有规律的旋转着的。而光矢量在旋转过程中的强度是保持一定的。也就是光矢量是沿着一个园旋转的。这就是园偏振光。在我们的观察时间段中平均后，园偏振光看上去是与自然光一样的。但是园偏振光的偏振方向是按一定规律变化的，而自然光的偏振方向变化是随机的，没有规律的。 椭园偏振光：这种光的偏振方向也是在规律的旋转着的，但是它的光矢量在旋转过程中强度也在变化。也就是光矢量是沿着一个椭园旋转的。椭园偏振光在观察时间段里平均后的结果与部分偏振光相似。但是与部分偏振光不同，它的偏振方向以及光矢量的大小是按一定规律变化的。
《光的偏振实验》预习要求 （一）通过认真阅读讲义及查阅相关资料，达到下列目标： 了解光的偏振状态分类及定义 了解晶体双折射原理，掌握棱镜起偏原理 了解马吕斯定律，掌握偏振光的检测原理和方法 了解半波片及1/4波片的作用，及利用偏振片和波片获得各种偏振光 了解布儒斯特起偏原理，并设计实验测量布儒斯特角 （以上不需写在预习报告中） （二）在预习报告中回答下列预习题： 1. 偏振光的种类，格兰棱镜的起偏原理； 2. 检验线偏振光的原理，如何确定起偏棱镜和检偏棱镜垂直正交？ 3. 线偏光经过1/2片振动面相对于入射光振动面的变化，怎样测量起偏器偏振化方向与1/2片 光轴的夹角？画出相应的原理简图，写出操作过程。 4. 如何校准1/4波片光轴方向？写出详细的操作过程。 5.如何利用1/4片获得圆、椭圆和线偏振光？ 6. 画出1/4片转动不同角度所观察到的现象、光的偏振性质的数据表格，并求出每种偏振态所 对应的偏振度。 7.利用布儒斯特定律测量玻璃堆的折射率，设计实验测定布儒斯特角（入射角为40o—70o，每 隔5记录数据），给出相应的数据表格，给出偏振度公式。 8.画出反射起偏光路简化示意图及摆放注意事项？如何利用你的实验结果求出布儒斯特角？ 9. 怎样调节光路共轴，如何获得相对强度较高的光滑检测曲线？ （三）预习思考题（不需写在报告上，上课提问） 1.偏振状态分类及定义？ 2.光在双折射晶体中传播特点？ 3.线偏光的偏振状态检测方法，观察到的现象? 4.如何计算起偏棱镜和半波片光轴的夹角？ 5.如何产生圆偏光，对圆偏光的检测方法？ 6.如何产生椭偏光，对椭偏光的检测方法？ 7.反射起偏实验时为什么会出现非正常的消光现象？ 8.本实验中有哪些注意事项？ （四）拓展题（选做） 1.如何鉴别圆偏振光和自然光？？ 2、如何鉴别椭圆偏振光和部分偏振光？
课程设计 题目：偏振度图像的获取学院：电子工程与自动化学院专业：光信息科学与技术学生姓名： 学号： 指导教师： 2011 年 12 月26 日
内容摘要： (2) 1、设计任务及要求 (3) 2、实验原理 (3) 3、方案论证和选择 (4) 3.1方案一：三个不同角度测量线偏振光强法 (4) 3.2 方案二：四个不同角度测量线偏振光强法 (4) 3.3方案比较与选择 (5) 4、光路设计及器件选择 (6) 5、实验原理及过程 (7) 5.1光路图 (7) 5.2实验工作原理 (7) 5.3实验步骤 (7) 5.4实验记录数据 (8) 6、图像数据处理及分析 (9) 6.1 编程计算过程 (9) 6.1.1编程工具的选择 (9) 6.1.2图像数据处理算法 (9) 6.2合成的强度图像 (10) 6.3合成的偏振度图像 (11) 6.4 数据分析 (12) 7、课题评价 (12) 7.1总结设计的特点 (12) 7.2方案的优缺点 (13) 7.3课题核心价值 (13) 8、总结体会 (13) 9、参与文献 (13) 附录1：实验器材 (14) 附录2：程序代码段 (14) 附录3：实验光路图 (18) 附录4：VC++编写软件界面图 (19)
内容摘要：由Stokes矢量计算偏振度原理，通过使白光光源照射在电路板表面，反射光通过偏振片后由CCD探测同一目标在不同偏振方向的反射光采集到几组图像数据，最终可合成偏振度图像，结果表明偏振度图像包含有许多普通图像所不能体现出的信息，利用这些信息可以识别区分在普通图像中难以辨别的物体，可应用于军事目标识别与遥感目标识别领域。 关键字：偏振度Stokes参量目标识别偏振度成像 VC++编程