什么是偏振光?

2021-04-07 18:00人已围观

01偏振光,光学术语,光是电磁波,电磁波是横波。光波的振动方向和前进方向形成的平面称为振动平面,光的振动平面限定在某一固定方向,称为平面偏振光或线偏振光。

振动方向与传播方向不对称称为极化,这是横波与其他纵波不同的最明显标志,只有横波有极化。光波是电磁波,所以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垂直于传播速度v,所以光波是横波,具有偏振性。有偏振的光叫偏振光。

通常情况下,光源发出的光的振动面并不局限于一个固定的方向,而是在各个方向上均匀分布。这种光叫自然光。光的偏振是光的横波性质最直接、最有力的证据。光的偏振可以通过实验装置来观察。P1和P2是两个相同的偏振器。

自然光(如光或阳光)通过偏振片p1直接观察。虽然透过偏振片的光变成了偏振光,但是由于人眼没有分辨偏振光的能力,所以无法检测到。如果我们固定起偏器P1的方位,慢慢旋转起偏器P2,可以发现透射光的强度随着P2的旋转而周期性变化,每90度发光强度从最大到最暗逐渐减小。当P2继续旋转时,光强从接近零逐渐增加到最大。

因此,穿过P1的透射光的性质不同于原始入射光,这表明穿过P1的透射光的振动与传播方向没有对称性。自然光通过偏光片后变成具有一定振动方向的光。这是因为偏振器中有一个特定的特征方向,叫做偏振方向。偏振器只允许平行于偏振方向的振动通过,同时吸收垂直于该方向振动的光。

穿过偏振器的透射光的振动被限制在某个振动方向上。我们把P1的第一个偏光镜叫做“偏光镜”,它的作用是把自然光变成偏振光,但是人眼无法分辨偏振光。必须依靠第二偏光镜P2进行检查。旋转P2,当它的偏振方向与偏振光的偏振面平行时,偏振光可以顺利通过,然后P2后面就有更亮的光了。

当P2的偏振方向垂直于偏振光的偏振面时,偏振光无法通过,在P2后面变暗。第二偏振器帮助我们区分偏振光,所以也叫“检偏器”。

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