偏振光

 

　　电矢量相对于传播方向以一固定方式振动的光。按电矢量末端在光的传播过程中形成的轨迹，偏振光主要分为线偏振光和椭圆偏振光。与偏振光截然不同的是非偏振光。非偏振光可以认为是两束光的叠加，这两束光沿同一方向传播,偏振方向不同,位相差则作无规的变化。这种无规性决定了光矢量在垂直光线的各方向上取向的几率是相等的。大约每经过10^-8秒长短的时间,光矢量的方向与位相等就发生跃变。光矢量的方向与振幅的变化没有什么规律性的联系。非偏振光也称为自然光。利用光的电磁波性质可以从自然光获得偏振光(见线偏振光)。
　　线偏振光 　光矢量始终沿一个固定方向振动。根据光的电磁理论，此时电场强度矢量与磁场强度矢量各按固定的、互相垂直的方向振动。通常定义偏振面为与光矢量垂直并通过光传播方向的平面。在线偏振光的情形，偏振面是不变的，故也称为平面偏振光。
　　椭圆偏振光 　两个频率相同，沿着相同方向传播并且偏振面互相垂直的线偏振光一般叠加成椭圆偏振光。此时合成的电场强度矢量E的端点随着t的变化画出一个椭圆。椭圆的形状取决于两线偏振光的振幅与位相差。若二线偏振光沿+z方向传播，其偏振分别沿x、y方向。则有

(1)
(2)

式中δ表示位相差，而

， (3)

式中v为频率,λ为波长。在a₁=a₂,(m=±1,±3，±5，...)时，E的端点所描写曲线为圆，此时得圆偏振光，在δ＝mπ(m＝0，±1，±2，...)时，椭圆蜕变成直线，仍为线偏振光。图1画出这三种情形。

 

　　对椭圆或圆偏振光，随着δ 的不同,电矢量E的旋转方向会发生改变。设光的传播方向是从纸面向上，则可有旋转方向相反的两种椭圆偏振光,如图2所示。传统定义为：当观察者迎着光看时，电矢量作顺时针旋转的叫右旋光；电矢量作逆时针旋转的叫左旋光。近代也采取另一种定义：当电矢量旋转方向与光前进方向组成右手螺旋关系时，叫右旋光；相反则称左旋光。注意这两种定义是相反的。