馬呂斯定律

馬呂斯定律指出，光線束在各向同性的均勻介質中傳播時，始終保持著與波面的正交性，並且入射波面與出射波面對應點之間的光程均為定值。

按電磁波理論，光是橫波，它的振動方向和光的傳播方向垂直。在垂直於光波傳播方向的平面內，光矢量可能有不同的振動方向，通常把光矢量保持一定振動方向上的狀態稱為偏振態。

由起偏器產生的偏振光在通過檢偏器之後，如圖，OM表示起偏器的偏振化方向，ON表示檢偏器的偏振化方向，它們的夾角為α。自然光透過起偏器後成為沿OM方向的線偏振光，設其振幅為E0，而檢偏器只允許它沿ON方向的分量通過，所以從檢偏器透出的光的振幅為

E=E0cosα

由此可知，若入射檢偏器的光強為I0，則檢偏器射出的光強與原光強及偏振器角度存在一定關係。

1808年，馬呂斯經實驗指出,強度為Io的線偏振光,透過檢偏片後,透射光的強度(不考慮吸收)為：

I=Io(cos α)^2

其中, α是入射線偏振光的光振動方向和偏振片偏振化方向之間的夾角。

一束光強為Io的線偏振光，透過檢偏器以後，透射光的光強為I=Io(cos α)^ 2 。式中 α是線偏振光的光振動方向與檢偏器透振方向間的夾角，該式稱為馬呂斯定律。

在光路中放入偏振片P1 作為起偏器，獲得振動方向與P1透振方向一致的線偏振光,線偏振光的強度為入射自然光強度的一半。

在光路中放入偏振片P2 ，作為檢偏器，其透振方向P2與P1 夾角為，透過P2的光振幅：E=Eo(cos α),光強：I=Io(cos α)^2 , 這就是馬呂斯定律。

當α=0°或180°時，I=Io ，透射光最強。當α=90°或270°時，I=0，透射光強為零。當為其它值時，光強介於 0 和Io之間。

簡單原理：兩偏振片的透振方向之間夾角為α，透過起偏器的偏振光振幅為Ao，則透過檢偏器的振幅為A，則A=Ao cosα

因為探測器檢測到的是光強，光強為I=A^2

可得I=(Aocos α)^2=Io(cos α)^2

驗證實驗

馬呂斯定律指線偏振光矢量振動方向與檢偏器的透光軸方向夾角為θ時, 透過檢偏器的光強I 滿足公式:

I = I0 cos^2 θ( 1)