光的偏振

本文解释了物理学中光的偏振是什么。因此,您将了解什么是偏振光、不同类型的光偏振以及如何使光偏振。

什么是光的偏振?

光的偏振是非偏振光转变为偏振光的过程。简而言之,光偏振涉及将沿不同方向振荡的光束转换为在单个平面中振荡的光束。

因此,偏振光意味着通过限制其传播方向来引导它。所以偏振光振荡的方向称为偏振方向。

光的偏振, 偏振光

非偏振光由沿不同方向振荡的电场和磁场组成,使得两个场彼此垂直并且与波的传播方向垂直。因此,当光偏振时,我们获得仅在一个方向上振荡的电磁波。

极化类型

光或任何电磁波都有三种类型的偏振:

  • 线性偏振——当传播方向沿直线时,光发生线性偏振。当电场的两个分量同相(或反相)时,就会发生这种情况。
  • 圆偏振:当传播方向为圆形时,光发生圆偏振。在这种类型的极化中,电场的两个分量异相 90°。
  • 椭圆偏振:当传播方向呈现椭圆时,光发生椭圆偏振。在这种情况下,电场分量具有不同的幅度,相位角在 0° 到 180° 之间。
光的偏振类型

光的偏振过程

本节介绍获得偏振光的最常见程序。请记住,所有极化过程都依赖于相同的工作原理:电场被迫在单个平面(称为极化平面)内振动。

通过选择性吸收偏振

这种极化过程利用了某些材料能够吸收电磁波电场分量之一的事实。这种物理性质称为二色性。

通过吸收电场的其中一个分量,其传播方向被改变,因此光被偏振。

例如,某些晶体具有这些偏振特性,例如电气石。

反射偏振

当光从表面反射时会发生偏振。因此,反射光经历部分偏振,因为朝向入射面的电场分量没有被反射,因此该分量被消除。

当反射光线垂直于折射光线(穿过表面)时,就会发生这种现象。

双折射偏振

双折射偏振,也称为双折射偏振,是由于某些物体的非常特殊的光学特性而发生的。该特性包括将入射光线分成两条彼此垂直的线偏振光线。

偏振

偏光镜是一种使光偏振的光学仪器。简单来说,偏光镜就是将非偏振自然光转变为偏振光的装置。

为了使光偏振,偏振器通常使用上一节中解释的一些偏振过程。

在物理学中,许多更复杂的光学仪器通常在其机构中包含一个偏振器,以便仪器内部的光被偏振以对其进行处理。例如,旋光计包含偏振器。

光偏振的应用

最后我们来看看光的偏振有什么用,因为如果获得偏振光的过程如此复杂,那么这种光一定有很多用途。

光的偏振有许多应用。例如,您可能已经使用了偏光太阳镜,通过偏振入射光,这可以让用户通过它们看得更清楚。

同样,光的偏振在摄影中也很有用,因为这种物理过程用于增加照片的对比度。

此外,偏振光在日常生活中非常存在,即使我们没有意识到。因此,无线电用来传输信息的电磁波是极化的。

然而,光的偏振还有许多其他科学用途,例如在天文学中,偏振光用于研究该学科的典型现象。

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