光的偏振(polarization of light)振動方向對於傳播方向的不對稱性叫做偏振,它是橫波區別於其他縱波的一個最明顯的標誌。光波電向量振動的空間分佈對於光的傳播方向失去對稱性的現象叫做光的偏振。只有橫波才能產生偏振現象,故光的偏振是光的波動性的又一例證。在垂直於傳播方向的平面內,包含一切可能方向的橫振動,且平均說來任一方向上具有相同的振幅,這種橫振動對稱於傳播方向的光稱為自然光(非偏振光)。凡其振動失去這種對稱性的光統稱偏振光。 偏振光包含以下四種形式:
1、線偏振光 在光的傳播過程中,只包含一種振動,其振動方向始終保持在同一平面內,這種光稱為線偏振光(或平面偏振光)。你可以透過一個實驗想象這是一種什麼景象:你把一根繩子的一頭拴在鄰居院子裡的樹上,另一頭拿在你手裡。再假定繩子是從籬笆的兩根竹子的正當中穿過去的。如果你現在拿繩子上下振動,繩子產生的波就會從兩根竹子之間透過,並從你的手傳到那棵樹上。這時,那座籬笆對你的波來說是"透明的"。但是,要是你讓繩子左右波動,繩子就會撞在兩根竹子上,波就不會透過籬笆了,這時這座籬笆就相當於一個起偏振器件。
2、部分偏振光 光波包含一切可能方向的橫振動,但不同方向上的振幅不等,在兩個互相垂直的方向上振幅具有最大值和最小值,這種光稱為部分偏振光。自然光和部分偏振光實際上是由許多振動方向不同的線偏振光組成。 當光線從空氣(嚴格地說應該是真空)射入介質時,布儒斯特角的正切值等於介質的折射率n。由於介質的折射率是與光波長有關的,對同樣的介質,布儒斯特角的大小也是與光波長有關的。以光學玻璃折射率1.4-1.9計算,布儒斯特角大約為54-62度左右。當入射角偏離布儒斯特角時,反射光將是部分偏振光。
3、橢圓偏振光 在光的傳播過程中,空間每個點的電向量均以光線為軸作旋轉運動,且電向量端點描出一個橢圓軌跡,這種光稱為橢圓偏振光。迎著光線方向看,凡電向量順時針旋轉的稱右旋橢圓偏振光,凡逆時針旋轉的稱左旋橢圓偏振光。橢圓偏振光中的旋轉電向量是由兩個頻率相同、振動方向互相垂直、有固定相位差的電向量振動合成的結果(見波片)。
4、圓偏振光 旋轉電向量端點描出圓軌跡的光稱圓偏振光,是橢圓偏振光的特殊情形。在我們的觀察時間段中平均後,圓偏振光看上去是與自然光一樣的。但是圓偏振光的偏振方向是按一定規律變化的,而自然光的偏振方向變化是隨機的,沒有規律的。
光的偏振(polarization of light)振動方向對於傳播方向的不對稱性叫做偏振,它是橫波區別於其他縱波的一個最明顯的標誌。光波電向量振動的空間分佈對於光的傳播方向失去對稱性的現象叫做光的偏振。只有橫波才能產生偏振現象,故光的偏振是光的波動性的又一例證。在垂直於傳播方向的平面內,包含一切可能方向的橫振動,且平均說來任一方向上具有相同的振幅,這種橫振動對稱於傳播方向的光稱為自然光(非偏振光)。凡其振動失去這種對稱性的光統稱偏振光。 偏振光包含以下四種形式:
1、線偏振光 在光的傳播過程中,只包含一種振動,其振動方向始終保持在同一平面內,這種光稱為線偏振光(或平面偏振光)。你可以透過一個實驗想象這是一種什麼景象:你把一根繩子的一頭拴在鄰居院子裡的樹上,另一頭拿在你手裡。再假定繩子是從籬笆的兩根竹子的正當中穿過去的。如果你現在拿繩子上下振動,繩子產生的波就會從兩根竹子之間透過,並從你的手傳到那棵樹上。這時,那座籬笆對你的波來說是"透明的"。但是,要是你讓繩子左右波動,繩子就會撞在兩根竹子上,波就不會透過籬笆了,這時這座籬笆就相當於一個起偏振器件。
2、部分偏振光 光波包含一切可能方向的橫振動,但不同方向上的振幅不等,在兩個互相垂直的方向上振幅具有最大值和最小值,這種光稱為部分偏振光。自然光和部分偏振光實際上是由許多振動方向不同的線偏振光組成。 當光線從空氣(嚴格地說應該是真空)射入介質時,布儒斯特角的正切值等於介質的折射率n。由於介質的折射率是與光波長有關的,對同樣的介質,布儒斯特角的大小也是與光波長有關的。以光學玻璃折射率1.4-1.9計算,布儒斯特角大約為54-62度左右。當入射角偏離布儒斯特角時,反射光將是部分偏振光。
3、橢圓偏振光 在光的傳播過程中,空間每個點的電向量均以光線為軸作旋轉運動,且電向量端點描出一個橢圓軌跡,這種光稱為橢圓偏振光。迎著光線方向看,凡電向量順時針旋轉的稱右旋橢圓偏振光,凡逆時針旋轉的稱左旋橢圓偏振光。橢圓偏振光中的旋轉電向量是由兩個頻率相同、振動方向互相垂直、有固定相位差的電向量振動合成的結果(見波片)。
4、圓偏振光 旋轉電向量端點描出圓軌跡的光稱圓偏振光,是橢圓偏振光的特殊情形。在我們的觀察時間段中平均後,圓偏振光看上去是與自然光一樣的。但是圓偏振光的偏振方向是按一定規律變化的,而自然光的偏振方向變化是隨機的,沒有規律的。