光的偏振概念

偏振的解释

[polarization]

使光或其他横波辐射的 振动 约束 在一个平面内的作用或过程 偏振光

词语分解

偏的解释 偏 ā 歪，不在中间：偏斜。偏离。偏旁。 偏僻 。偏远。偏锋（ 书法 上指用毛笔时 笔锋 斜出的笔势；泛指做 文章 从 侧面 着手的方法）。不偏不倚。 不全面，不 正确 ： 偏爱 。 偏见 。偏激。偏狭。 偏执 。偏废。偏颇。偏听偏 振的解释 振 è 搬动，挥动：振动。振荡。振幅。振臂。 振聋发聩 （喻 唤醒 糊涂 麻木的人）。 奋起， 兴起 ： 振奋 。振作。 振兴 （塶 ）。振振有辞。 古同“赈”，救济。 古同“震”，威震。 笔画数：； 部首 ：扌； 笔顺编

用线偏振光通过不同的波片后，可以产生线偏振光，椭圆偏振光和圆偏振光。

当线偏振光垂直入射到一块1/2波片上，会产生线偏振光

当线偏振光垂直入射到一块任意的波片上，会产生椭圆偏振光。

当线偏振光垂直入射到一块一块1/4波片上，且线偏振光的偏振化方向与波片的光轴呈45度角，会产生椭圆偏振光。

如果是自然光，只要先通过一个偏振片变成线偏振光即可。

部分偏振光：在垂直于光传播方向的平面上，含有各种振动方向的光矢量，但光振动在某一方向更显著，不难看出，部分偏振光是自然光和完全偏振光的叠加。

完全偏振光包括下列几项：

1、线偏振光。光矢量端点的轨迹为直线，即光矢量只沿着一个确定的方向振动，其大小随相位变化、方向不变，称为线偏振光。

2、椭圆偏振光。光矢量端点的轨迹为一椭圆，即光矢量不断旋转，其大小、方向随时间有规律的变化。

3、圆偏振光。光矢量端点的轨迹为一圆，即光矢量不断旋转，其大小不变，但方向随时间有规律地变化。

产生机理：

1、通过反射、多次折射、双折射和选择性吸收的方法可以获得平面偏振光。可采用具有选择吸收的偏振片产生平面偏振光。

2、偏振片是用人工方法制成的薄膜，是用特殊方法使选择性吸收很强的微粒晶体在透明胶层中作有规则排列而制成的，它允许透过某一电矢量振动方向的光（此方向称为偏振化方向），而吸收与其垂直振动的光，即具有二向色性。

参考资料来源：百度百科——偏振光

可用偏振片（此处称为检偏器）检验待测光：使待测光垂直通过检偏器，然后转动检偏器，如果通过检偏器的光的强度不随检偏器的转动而变化，则待测光为自然光；如果光强有变化，但不致完全消失，则待测光为部分偏振光；如果转动至某个角度，透射光完全消失，则待测光为完全偏振光。

光的偏振性

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。

自然光

自然光又称“天然光”，不直接显示偏振现象的光。天然光源和一般人造光源直接发出的光都是自然光。它包括了垂直于光波传播方向的所有可能的振动方向，所以不显示出偏振性。从普通光源直接发出的天然光是无数偏振光的无规则集合，所以直接观察时不能发现光强偏于哪一个方向。这种沿着各个方向振动的光波强度都相同的光叫做自然光。

自然光的振动方向在传播面各个方向上呈均匀分布，对人眼的作用在各个方向上是相同的。 [1]

线偏振光

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光矢量始终沿某一固定方向振动的光被称为线偏振光。 [1]

椭圆偏振光

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光矢量端点的轨迹为一椭圆，即光矢量不断旋转，其大小、方向随时间有规律的变化。

定义

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光矢量端点的轨迹为一圆，即光矢量不断旋转，其大小不变，但方向随时间有规律地变化。光的偏振方向随着时间的变化而均匀分布，能够很好地模拟自然光偏振方向各项同性的特征，且任意方向的偏振分量保持恒定的大小。

圆偏振光的振动方向在传播面上则是旋转的，对人眼的综合效果也表现为各向同性。

圆偏振光最接近于自然光。 [1]

实现方式

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是由一片线偏振片与一片四分之一波片(为特殊双折射材料)胶合而成。该四分之一波片的光轴与线偏振镜的偏振光振动方向形成45°角。

光线：自线偏振镜一段射入为正向，自四分之一波片一端射入为反向。正向射向圆偏振镜的自然光，先后通过线偏振片和四分之一波片后，即成为圆偏振光。

优势

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圆偏光更接近自然光，可以有效减轻人们的视觉疲劳，达到健康护眼的目的。 [1]

实验数据

经过北京同仁眼科医院、中国标准院、TCL工研院的专项研究结果表明，长时间观看圆偏光屏相对于传统线偏光屏能够有效缓解视力下降。

应用

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1相机滤镜

圆偏光镜由两片镜片组成，中间夹有偏振膜。可消除水面、玻璃表面、金属表面等一切光滑物体表面的反光，在一定程度上提高照片的整体色彩饱和度。并可在晴天时压深天空的蓝色，提高反差。是风光摄影的必备滤镜。 [1]

23D眼镜

3D眼镜主要有线偏光3D眼镜和圆偏光3D眼镜。线偏光立体眼镜的立体视觉效果比圆偏光立体眼镜明显，但观看过程中线偏光立体眼镜有一定角度因素，不宜进行转头晃头等头部运动。圆偏光立体眼睛就相对自如，观看角度比线偏光立体眼镜广。 [1]

3显示屏

圆偏振光可应用于手机显示屏上，使屏幕发出的光更接近自然光，达到健康护眼的目的，其中华星光电自有专利CPLP圆偏光技术获得国家专利发明优秀奖

因为在非金属介质表面反射的时候,对于不同偏振方向的光的反射率一般是不一样的,这个公式可以在大学的光学课本上找到所以自然光经过反射以后就成了部分或者完全（布儒斯特角）的偏振光了

布儒斯特定律

Brewster'slaw

自然光经电介质界面反射后,反射光为线偏振光所应满足的条件首先由英国物理学家D布儒斯特于1815年发现自然光在电介质界面上反射和折射时,一般情况下反射光和折射光都是部分偏振光,只有当入射角为某特定角时反射光才是线偏振光,其振动方向与入射面垂直,此特定角称为布儒斯特角或起偏角,用θb表示θb由下式决定：

n1和n2为界面两侧介质的折射率此规律称为布儒斯特定律光以布儒斯特角入射时,反射光与折射光互相垂直（见图）

玻片堆是由许多表面互相平行的玻璃片组成,自然光以布儒斯特角入射时,垂直于入射面的振动分量在每个界面上均要发生反射,而平行于入射面的振动分量则完全不能反射,故从玻片堆透出的光基本上只包含平行分量玻片堆可用作起偏器

获得线偏振光的方法：

1、用起偏器产生线偏振光。

2、用双折射晶体偏振器产生线偏振光。

3、利用折射产生线偏振光。

用实验来检验线偏振光、部分偏振光、自然光：

让三种光分别通过线偏振片,并匀速转动偏振片，观察现象

1、若是自然光,则光的强度没有变化；

2、若是线偏振光,则光的强度随着偏振片的转动将出现由强到全暗或由全暗到强的变化；

3、若是部分偏振光,则光的强度将出现由强到弱或由弱到强的变化

扩展资料

双折射晶体：

通过双折射晶体（有很多自然界的晶体，如方解石（又名冰洲石），石英（又名水晶））等等，当自然光入射后，分解为二束偏振光，故名双折射晶体。

以方解石为例，通过三个钝角汇合的顶角并和三面成等角的方向称光轴，光沿光轴方向传播，不产生双折射，沿其他方向，都产生双折射。

以包含光轴并与棱体自然裂开面垂直的一个截面为例，这截面称主截面。自然光在主截面内分解为寻常光（简称 o 光）、非常光（简称 e 光）。

o 光遵守折射定律，垂直通过晶体，其偏振垂直主截面；e 光不遵守折射定律，偏离 o 光而出射，其偏振平行主截面。

参考资料：

偏振并不是指电场和磁场组合偏振的！电场是电场，磁场是磁场，两个完全不同的量，这是不能叠加的！所以更谈不上偏振了。光偏振一般是指电场偏振（因为磁场不能引起视觉感觉），通常电场矢量是一直旋转的，这是椭圆偏振。磁场矢量每时每刻都于电场矢量垂直。电场和磁场又时刻与传播方向垂直。偏振片分别控制电场和磁场，经过偏振片后电场就不再旋转，而是在一条直线上，所以是线偏振光。通常说光的振动方向是电场方向。

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