.gif)
彭罗斯 p368 光的偏振 polarization of light 光的电矢量的振动方向不变，或电矢量末端在垂直 于传播方向的平面上的轨迹呈椭圆或圆的现象。 发展简史 光的偏振是I.牛顿在1704～1706年间引 入光学中的。然而，更早就有人研究过偏振所产生的现 象。例如,E.巴托林在1669年曾发现晶体中的双折射,C. 惠更斯在1678～1690年间从理论上作了说明。光的偏振 这一术语是□.－L.马吕斯在1808年首先提出的，马吕斯、 J.-B.毕奥、A.-J.菲涅耳、D.F.J.阿□戈和D.布儒斯特 等人对偏振的效应进行了广泛的研究。最后，J.C.麦克 斯韦在1865～1873年间建立的光的电磁理论，才从本质 上说明了偏振现象。 偏振光 电磁波的理论及实验证明，光是一种横波。 所谓横波就是指电场及磁场的振动方向垂直于光的传播 方向。图1平面单色波场分布中□为电场方向，以矢量 E表示,□为磁场方向，以矢量H表示。由于E与H是同步 而相伴出现的,所以在表达时,从二者任择其一即可。如 图1平面单色波场分布所示是一偏振光,其电矢量限在 □方向振动,故名线偏振光。又由于□□限在□□平面内振动， 故又名平面偏振光。平面□□称偏振面，又是E□的振动面。 在早期的书籍中，对偏振的问题没有弄清楚，曾规定偏 振面垂直于振动面。现在有很多书籍上，把振动面和偏 振面等同起来，这是合理与方便的，本条采用等同的规 定。 除平面偏振光外，还有椭圆偏振光与圆偏振光。这 两种偏振光的电矢量的末端在垂直于传播方向的□□平面 上的轨迹是圆或椭圆。图2 圆偏振光的波场分布所示， 为圆偏振光。面对光束方向观察，顺时针转的称右旋圆 （或椭圆）偏振光，逆时针的称左旋圆（或椭圆）偏振 光。 自然光 自然光如灯光、太阳光等都是非偏振光。 由于一般光源的发光机制是由为数众多的电子、原子或 分子等的自发辐射。它们之间,除了相距很近的以外,无 论在发光的前后次序（位相）、振动的取向和大小（偏 振和振幅），以及发光的持续时间（波列的长短），都 相互独立。所以在垂直传播方向的平面上，几乎各个方 向都有大小不等、前后参差不齐而变化很快的电矢量振 动。但按统计平均来说，无论哪一个方向的振动都不比 其他方向占优势。 自然光中任何一个方向的偏振，都可以分解在某两 个相互垂直的方向上的偏振，它们在每个方向上的时间 平均值是相等的。但是由于这两个分量是相互独立的， 没有固定的位相关系，所以不能合成为一个平面偏振光。 一般以□代表自然光,以□代表纸面内偏 振的平面偏振光,以□代表垂直纸面的平面偏振光。 以□代表圆或椭圆偏振光。 应用 最简单的应用为在照相机这一类仪器的物镜 前，加一片双色性微晶制的偏振片。一般反射光，如湖 面或平滑的路面上的反射光，不在偏化角反射方向的光， 是部分偏振光。把加在物镜前的偏振片的透过平面转到 垂直反射光的振动方向，则可大大减弱反射光，能使湖 面上的物体拍摄得更清楚。如反射光正好在偏化角方向， 则可完全消除反射光。用作这类的偏振片，称偏振滤光 片。 立体电影片是用左右两个物镜分别摄取与人眼观察 到相似的左右两幅景物的图像。放映时在放映机两个物 镜前,分别加上偏振相互垂直的偏振滤光片,然后投射到 银幕上。观者亦戴上偏振相互垂直的一副偏光眼镜，使 左眼只能看到左边放映物镜投射到银幕上的画面，而右 眼只能看到右边放映的物镜投射到幕上的画面，两者在 大脑中汇合，产生立体感。 旋光仪是测量物质旋光性的仪器，当然用偏光显微 镜也能测出一些晶体的放光性。而旋光仪则着重在测液 体或溶液的旋光性，测出平面偏振光通过长约10cm的两 端透光的液体管后偏振面的旋转角度。 应用偏振光可消除在夜间行车时汽车头灯耀眼灯光 对迎面汽车司机的影响。方法是把偏振片加在汽车头灯 上，同时亦加在汽车挡风玻璃上。由于两偏振片的偏振 方向都和地面成45°角，使有同样装置的迎面来车的偏 振光的偏振面正好与自己的挡风玻璃上的偏振片的偏振 互相正交，这样，司机就看不到或看到较弱的迎面来的 汽车头灯光，大大减弱了耀眼的程度。 其他应用见光测弹性仪、偏振光的干涉。 （沈寿春）
