什么是偏振光？

.什么是偏振？偏振光和自然光有何

光的偏振 light，polarization of 光波电矢量振动的空间分布对于光的传播方向失去对称性的现象。只有横波才能产生偏振现象，故光的偏振是光的波动性的又一例证。在垂直于传播方向的平面内，包含一切可能方向的横振动，且平均说来任一方向上具有相同的振幅，这种横振动对称于传播方向的光称为自然光（非偏振光）。 凡其振动失去这种对称性的光统称偏振光。 偏振光 ①线偏振光：在光的传播过程中，只包含一种振动，其振动方向始终保持在同一平面内，这种光称为线偏振光（或平面偏振光)。你可以通过一个实验想象这是一种什么景象：你把一根绳子的一头拴在邻居院子里的树上，另一头拿在你手里。 再假定绳子是从篱...全部

  光的偏振 light，polarization of 光波电矢量振动的空间分布对于光的传播方向失去对称性的现象。只有横波才能产生偏振现象，故光的偏振是光的波动性的又一例证。在垂直于传播方向的平面内，包含一切可能方向的横振动，且平均说来任一方向上具有相同的振幅，这种横振动对称于传播方向的光称为自然光（非偏振光）。
  凡其振动失去这种对称性的光统称偏振光。 偏振光 ①线偏振光：在光的传播过程中，只包含一种振动，其振动方向始终保持在同一平面内，这种光称为线偏振光（或平面偏振光)。你可以通过一个实验想象这是一种什么景象：你把一根绳子的一头拴在邻居院子里的树上，另一头拿在你手里。
  再假定绳子是从篱笆的两根竹子的正当中穿过去的。如果你现在拿绳子上下振动，绳子产生的波就会从两根竹子之间通过，并从你的手传到那棵树上。这时，那座篱笆对你的波来说是"透明的"。但是，要是你让绳子左右波动，绳子就会撞在两根竹子上，波就不会通过篱笆了，这时这座篱笆就相当于一个起偏振器件。
   ②部分偏振光：光波包含一切可能方向的横振动，但不同方向上的振幅不等，在两个互相垂直的方向上振幅具有最大值和最小值，这种光称为部分偏振光。自然光和部分偏振光实际上是由许多振动方向不同的线偏振光组成。
   当光线从空气（严格地说应该是真空）射入介质时，布儒斯特角的正切值等于介质的折射率n。由于介质的折射率是与光波长有关的，对同样的介质，布儒斯特角的大小也是与光波长有关的。以光学玻璃折射率1。
  4-1。9计算，布儒斯特角大约为54-62度左右。当入射角偏离布儒斯特角时，反射光将是部分偏振光。 ③椭圆偏振光：在光的传播过程中，空间每个点的电矢量均以光线为轴作旋转运动，且电矢量端点描出一个椭圆轨迹，这种光称为椭圆偏振光。
  迎着光线方向看，凡电矢量顺时针旋转的称右旋椭圆偏振光，凡逆时针旋转的称左旋椭圆偏振光。椭圆偏振光中的旋转电矢量是由两个频率相同、振动方向互相垂直、有固定相位差的电矢量振动合成的结果(见波片)。
   ④圆偏振光：旋转电矢量端点描出圆轨迹的光称圆偏振光，是椭圆偏振光的特殊情形。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。
   偏振现象的发现 1809年，马吕斯在试验中发现了光的偏振现象。在进一步研究光的简单折射中的偏振时，他发现光在折射时是部分偏振的。因为惠更斯曾提出过光是一种纵波，而纵波不可能发生这样的偏振，这一发现成为了反对波动说的有利证据。
   参见马吕斯定律 1811年，布吕斯特在研究光的偏振现象时发现了光的偏振现象的经验定律。 光的偏振度 在部分偏振光的总强度中，完全偏振光所占的成分叫做偏振度。 偏振度的数值愈接近1，光线的偏振化程度就愈纯粹，一般偏振度都小于1。
   光的偏振的应用 1。 在摄影镜头前加上偏振镜消除反光 在拍摄表面光滑的物体，如玻璃器皿、水面、陈列橱柜、油漆表面、塑料表面等，常常会出现耀斑或反光，这是由于光线的偏振而引起的。
  在拍摄时加用偏振镜，并适当地旋转偏振镜面，能够阻挡这些偏振光，借以消除或减弱这些光滑物体表面的反光或亮斑。要通过取景器一边观察一边转动镜面，以便观察消除偏振光的效果。当观察到被摄物体的反光消失时，既可以停止转动镜面。
   2。 摄影时控制天空亮度，使蓝天变暗。 由于蓝天中存在大量的偏振光，所以用偏振镜能够调节天空的亮度，加用偏振镜以后，蓝天变的很暗，突出了蓝天中的白云。偏振镜是灰色的，所以在黑白和彩色摄影中均可以使用。
   3。 使用偏振镜看立体电影 在观看立体电影时,观众要戴上一副特制的眼镜,这副眼镜就是一对透振方向互相垂直的偏振片。 立体电影是用两个镜头如人眼那样从两个不同方向同时拍摄下景物的像,制成电影胶片。
  在放映时,通过两个放映机,把用两个摄影机拍下的两组胶片同步放映,使这略有差别的两幅图像重叠在银幕上。这时如果用眼睛直接观看,看到的画面是模糊不清的,要看到立体电影,就要在每架电影机前装一块偏振片,它的作用相当于起偏器。
  从两架放映机射出的光,通过偏振片后,就成了偏振光。左右两架放映机前的偏振片的偏振化方向互相垂直,因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直。这两束偏振光投射到银幕上再反射到观众处,偏振光方向不改变。
  观众用上述的偏振眼镜观看,每只眼睛只看到相应的偏振光图象,即左眼只能看到左机映出的画面,右眼只能看到右机映出的画面,这样就会像直接观看那样产生立体感觉。这就是立体电影的原理。 当然,实际放映立体电影是用一个镜头,两套图象交替地印在同一电影胶片上,还需要一套复杂的装置。
   光在晶体中的传播与偏振现象密切相关，利用偏振现象可了解晶体的光学特性，制造用于测量的光学器件，以及提供诸如岩矿鉴定、光测弹性及激光调制等技术手段。 什么是偏振光？ 　　光可以看作是由一些微小的波构成的。
  这些波可以在任 何一个平面上振动。在一个特定的光束中，有些波可以上下 振动，有些波左右振动，有些波则沿对角方向振动。它们的 振动方向可能均匀地分布在所有各个方向上，没有一个振动 平面占优势或者在光波中比其他平面占有更大的份额——普 通的太阳光或电灯泡的光都是这样。
   　　可是，现在让我们设想光穿过一块透明的晶体。晶体是 由排成规整的行列和平面的原子或原子团构成的。因此，光 波会发现，当它的振动平面恰巧能塞进两个原子平面之间时， 它就很容易通过这块晶体。
  要是它的振动平面与原子的平面 成一个角度，它就会撞在原子上，因此，光波就要消耗很多 能量方能继续振动下去。这样的光会局部或全部被吸收掉。 　　你可以用下面的办法想到这是一种什么景象：试想象你 把一根绳子的一头拴在邻居院子里的树上，另一头拿在你手 里。
  再假定绳子是从篱笆的两根竹子的正当中穿过去的。好 了，如果你现在拿绳子上下波动，这些波就会从两根竹子之 间通过，并从你的手传到那棵树上。这时，那座篱笆对你的 波来说是“透明的”。但是，要是你让绳子左右波动，绳子 就会撞在两根竹子上，波就不会通过篱笆了。
   　　有些晶体能够强迫光波把所有能量分成两束分离的光线。 这时振动平面就不再均匀分布了。在其中的一个光束中，所 有的波都在一个特定的平面上振动；而在另一个光束中，所 有的波都在与第一束光的平面成直角的平面上振动：不可能 出现任何对角方向的振动。
   　　当光波被迫在某一特定的平面上振动时，我们就说这样 的光是“面偏振光”，或简单地称它为“偏振光”。而朝着 所有各个方向振动的普通光都是“非偏振光”。西方国家把 偏振光称为“极化光”。
   　　为什么叫做“极化光”呢？当这种现象在１９０８年第 一次定名时，那个发明这个名称的法国工程师马吕斯关于光 的本性有一个错误的理论。他认为，光是由一些象磁铁那样 有南北极的粒子组成的。
  他想，那种从晶体中穿过的光，可 能是南北极的方向全部相同。这种想法后来被证明是错的， 但那个名称却已被人们牢牢地记住，无法再改变了。 　　当一块晶体产生偏振平面各不相同的两束光时，这两束 光具有稍稍不同的性质。
  它们在通过晶体时所受到的偏折的 大小可能不一样。因此，我们可以想法设计出一块晶体，让 它把一束光完全反射掉，而只让另一束光全部通过它。 　　在利用某些晶体时只有一束光能通过，是因为另一束光 被吸收掉而转化为热。
  偏振眼镜片（它是在塑料中嵌入许多 细小的这类晶体）就是以上述方式吸收掉许多光，由于这种 镜片着色，吸收掉的光就更多了。这种镜片就是这样消除眩 目的强光的。 　　当偏振光通过含有某种不对称分子的溶液时，它的振动 平面会被扭转一个角度。
  化学家根据这种扭转的方向和角度 的大小，就能够对这种分子的真实结构作出许多推断，特别 是对于有机化合物的分子更是如此。正因为这样，偏振光对 于化学理论来说，一直是极其重要的。收起