什么是光的偏振,波的偏振

茶叶分类2023-04-28  30

光的偏振: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叫做光的偏振。只有横波才能产生偏振现象。

1同楼上说的差不多宏观看光有

波动性

是由正交

电场

磁场

沿一定

方向

传播的

电磁波

,但是从

能量

看,光的能量是量子化的,

光子

的分布遵循一定的规律(由

双缝

衍射得到的结论)这两种

性质

是不互相矛盾的

2一般可以通过各种具有"不对称性"的光学现象来分离

偏振光

主要有反射折射吸收散射等过程

偏振器分一下几种:反射型(

反射波

折射波

偏振态

是不同的,一般透光

介质

均可:

玻璃

);

双折射

型(比如

方解石

);散射型(利用双折射性很强的NaNO3

晶体

);二向色型(人造

偏振片

,由在含

碘溶液

中浸泡过的

聚乙烯醇薄膜

拉制而成,对一定方向的偏振光强烈吸收)

3这个楼上说错了

光的偏振

方向在某些介质中是会旋转的比如

水晶

,某些具有"手性(左旋,右旋)"的溶液(蔗糖,某些

氨基酸

)对

旋光

晶体而言,他们的介电

张量

包含回旋张量

另外如果在介质上外加磁场,也会引起介电张量发生变化(

法拉第效应

),将发生

旋光效应

,导致光的偏振方向改变

另外针对楼主补充的说明一下,所有的

光波

都是有

偏振性

自然

光线

有各个方向的偏振光,合

在一起

成为了

自然光

光就是

横波

而不是

纵波

纵波要求波的

载体

在传播

方向上

有往复振动,而光波的电场与磁场都是垂直于

行波

方向的所以光波是纵波(所谓

偏振

只是指电/磁场都在同

一个方向

上的一束电磁波)

1808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。

光分为s分量和p分量,这里s和平分量是指电磁波的电矢量,它们在震动面上互相垂直,随着入射角的增大,s分量的强度反射率总是单调上升,但p分量的强度反射率是先下降,在某个特殊角度i时降到0,尔后再上升,而这个特殊的角就是布儒斯特角(Brewster,1815年),由于这时反射光的p分量为零只有s分量,所以它是线偏振光;至于90度嘛,可以设振p和s的振幅反射率分别为Rp和Rs,可以证明Rp=tan(i1-i2)/tan(i1+i2);Rs=sin(i2-i1)/(i2+i1),其中i1和i2分别为入射角和折射角;上面说,没有p分量的反射了,因此Rp=0,由于i1不等于i2(折射率不等),只有i1+i2=90度,才成立,你把图画出来标上角度很快就能得到反射光线和折射光线夹角恰好是90度;值得提醒你的是,当入射光为自然光时,只有在布儒斯特角的情况下反射光才为线偏振光。

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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