顯微知識：關(guān)于偏振光

振動方向?qū)τ趥鞑シ较虻牟粚ΨQ性叫做偏振，它是橫波區(qū)別于其他縱波的一個最明顯的標(biāo)志，只有橫波才有偏振現(xiàn)象。光波是電磁波，因此，光波的傳播方向就是電磁波的傳播方向。光波中的電振動矢量E和磁振動矢量H都與傳播速度v垂直，因此光波是橫波，它具有偏振性。具有偏振性的光則稱為偏振光。

偏振光的概念

在自然界中，一般的光源如太陽、電燈、蠟燭等，都能發(fā)出自然光，這種自然光都是以相同的振幅均勻分布在垂直于光線傳播方向的各個平面上。

自然光經(jīng)過在一定條件下的反射、折射、雙折射或散射都會產(chǎn)生偏振光。理想的平面偏振光的傳播是被限制在一個固定的平面內(nèi)，所以又稱為直線偏振光。

可是，在實際上所遇到的偏振光，往往都不能達到理想的程度，他們大多是出了有一個特別顯著的振動方向之外，還同時多少包含著一些其他方向的成分。

偏振光的分類

按照其性質(zhì),偏振光又可分為平面偏振光（線偏振光）、圓偏振光和橢圓偏振光、部分偏振光幾種。

完全偏振光

（a）線偏振光

光矢量端點的軌跡為直線，即光矢量只沿著一個確定的方向振動，其大小隨相位變化、方向不變，稱為線偏振光。

（b）橢圓偏振光

光矢量端點的軌跡為一橢圓，即光矢量不斷旋轉(zhuǎn)，其大小、方向隨時間有規(guī)律的變化。

（c）圓偏振光

光矢量端點的軌跡為一圓，即光矢量不斷旋轉(zhuǎn)，其大小不變，但方向隨時間有規(guī)律地變化。

部分偏振光

在垂直于光傳播方向的平面上，含有各種振動方向的光矢量，但光振動在某一方向更顯著，不難看出，部分偏振光是自然光和完全偏振光的疊加。

偏振光的產(chǎn)生

自然光射到介質(zhì)的分界面，產(chǎn)生光的反射與折射，由理論與實驗證明；當(dāng)入射角與折射角之和為90度時，即反射光線與折射光線相互垂直時，反射光是振動方向與介質(zhì)分界面平行的平面偏振光，透射光是部分偏振光，這就是布儒斯特定律。

當(dāng)入射角在全偏振角附近時，反射光是部分偏振光，其主要振動方向一定與介質(zhì)分界面平行，同時也與光線的入射面垂直；透射光也是部分偏振光，其主要振動方向則在入射面內(nèi)。

當(dāng)自然光垂直于雙折射晶體的表面入射到晶體內(nèi)時，一般情況下是分成兩條折射光線，其中只有一條仍沿著原來的方向繼續(xù)前進；當(dāng)任意改變?nèi)肷浣菚r，這條光線總是遵守折射定律的，這條光線稱為尋常光或者o光；而另一條折射光線，即使入射角為0頁發(fā)生偏折，同時入射角正弦和折射角正弦之比不等于常數(shù)，折射光線也不一定在入射面內(nèi)，因它不遵守折射定律，故稱它為非常光或e光。特別重要的是，這兩條折射光線是振動方向相互垂直的平面偏振光。