極 化、偏 振

光的折射及反射

光學元件 透鏡,面鏡

光纖

色散

極化、 偏振

干涉、繞射

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光屬於電磁波的一種,而電磁波其磁場和電場震動方向垂直於傳播方向,當光之電場震動方向為特定方向稱之為偏振光,讓光通過偏振片可得到所要之特定方向偏振,這是因為偏振片只允許行其軸方向振動的波通過 (動畫連結)。

 

偏振光可分為三類,線偏振,橢圓偏振圓偏振 ,其中線偏振的電場方向不隨時間改變,橢圓偏振主要是因為電場之垂直兩分量有著相位差,當相位差為90度時形成圓偏振。

有兩個關於光之偏振的著名物理現象,一個是布魯斯特角(Brewster's angle) ,另一個是雙折射現象

當光在不同各向同性介質(n1,n2)之間前進時會產生部份反射及部份折射,當入射角為 

其反射光和折射光夾90度角,反射光之極化方向為垂直入射面(垂直出螢幕),折射光極化方向為平躺在入射面上,我們稱此角為布魯斯特角,利用此原理我們可利用偏振太陽眼鏡來減少從水面或者路面反射的偏振光,同樣的攝影師應用此原理來減少水面、金屬或者玻璃等反射光(影片連結)。

雙折射現象主要是當光線通過各向異性之晶體時發生兩個不同方向的折射;其中一個遵守折射定律,另一束不遵守折射定律,這兩束光都是偏振光。

常見的應用可用來觀察物體受力之情形,如玻璃,壓克力,塑膠等,這是因為這些物體在受到應力時改變了晶格之各向同性之特性(光彈效應 photoelastic effect),導致雙折射產生,藉由偏振片的協助可觀察到這些干涉條紋

圖摘自維基百科

 

相關連結


1.普物實驗:光偏振

2.基礎物理實驗:反射與折射