偏振

偏振释义

光波电矢量振动的空间分布对于光的传播方向失去对称性的现象叫做光的偏振。它是一种光的横波的振动矢量(垂直于波的传播方向)偏于某些方向的现象。

偏振偏振光分类

1、线偏振光

在光的传播过程中，只包含一种振动，其振动方向始终保持在光的偏振同一平面内，这种光称为线偏振光（或平面偏振光)。你可以通过一个实验想象这是一种什么景象：你把一根绳子的一头拴在邻居院子里的树上，另一头拿在你手里。再假定绳子是从篱笆的两根竹子的正当中穿过去的。如果你现在拿绳子上下振动，绳子产生的波就会从两根竹子之间通过，并从你的手传到那棵树上。这时，那座篱笆对你的波来说是"透明的"。但是，要是你让绳子左右波动，绳子就会撞在两根竹子上，波就不会通过篱笆了，这时这座篱笆就相当于一个起偏振器件。

2、部分偏振光

光波包含一切可能方向的横振动，但不同方向上的振幅不等，在两个互相垂直的方向上振幅具有最大值和最小值，这种光称为部分偏振光。自然光和部分偏振光实际上是由许多振动方向不同的线偏振光组成。

偏振偏振光应用

偏光式3D技术普遍用于商业影院和其它高端应用，它是偏振光的典型应用。在技术方式上和快门式是一样的，其不同的是被动接收所以也被称为属于被动式3D技术，辅助设备方面的成本较低，但对输出设备的要求较高，所以非常适合商业影院等需要众多观众的场所使用。不闪式就是利用此原理。

原理：

立体感产生的主要原因是左右眼看到的画面不同，左右眼位置不同所以画面会有一些差异。

拍摄立体图像时就是用2个镜头一左一右。然后左边镜头的影像经过一个横偏振片过滤，得到横偏振光，右边镜头的影像经过一个纵偏振片过滤，得到纵偏振光。

立体眼镜的左眼和右眼分别装上横偏振片和纵偏振片，横偏振光只能通过横偏振片，纵偏振光只能通过纵偏振片。这样就保证了左边相机拍摄的东西只能进入左眼，右边相机拍摄到的东西只能进入右眼，于是乎就立体了。

偏振是指横波的振动矢量（垂直于波的传播方向）偏于某些方向的现象。纵波只沿着与波一致的方向振动，所以没有偏振。

振动方向对于传播方向的不对称性叫做偏振（polarization），它是横波区别于其他纵波的一个最明显的标志。只有横波才能产生偏振现象，故光的偏振是光的波动性的又一例证。在垂直于传播方向的平面内，包含一切可能方向的横振动，且平均说来任一方向上具有相同的振幅，这种横振动对称于传播方向的光称为自然光（非偏振光）。凡其振动失去这种对称性的光统称偏振光。

光的偏振现象可以借助于实验装置进行检测，P1、P2是两块同样的偏振片。通过一片偏振片p1直接观察自然光（如灯光或阳光），透过偏振片的光虽然变成了偏振光，但由于人的眼睛没有辨别偏振光的能力，故无法察觉。如果我们把偏振片P1的方位固定，而把偏振片P2缓慢地转动，就可发现透射光的强度随着P2转动而出现周期性的变化，而且每转过90°就会重复出现发光强度从最大逐渐减弱到最暗；继续转动P2则光强又从接近于零逐渐增强到最大。由此可知，通过P1的透射光与原来的入射光性质是有所不同的，这说明经P1的透射光的振动对传播方向不具有对称性。

自然光经过偏振片后，改变成为具有一定振动方向的光。这是由于偏振片中存在着某种特征性的方向，叫做偏振化方向，偏振片只允许平行于偏振化方向的振动通过，同时过滤掉垂直于该方向振动的光。通过偏振片的透射光，它的振动限制在某一振动方向上,我们把第一个偏振片P1叫做“起偏器”，它的作用是把自然光变成偏振光，但是人的眼睛不能辨别偏振光。必须依靠第二片偏振片P2去检查。旋转P2，当它的偏振化方向与偏振光的偏振面平行时，偏振光可顺利通过，这时在P2的后面有较亮的光。当P2的偏振方向与偏振光的偏振面垂直时，偏振光不能通过，在P2后面也变暗。第二个偏振片帮助我们辨别出偏振光，因此它也称为“检偏器”。

偏振光是指光矢量的振动方向不变，或具有某种规则地变化的光波。按照其性质,偏振光又可分为平面偏振光（线偏振光）、圆偏振光和椭圆偏振光、部分偏振光几种。如果光波电矢量的振动方向只局限在一确定的平面内，则这种偏振光称为平面偏振光，因为振动的方向在传播过程中为一直线，故又称线偏振光。如果光波电矢量随时间作有规则地改变，即电矢量末端轨迹在垂直于传播方向的平面上呈圆形或椭圆形,则称为圆偏振光或椭圆偏振光。如果光波电矢量的振动在传播过程中只是在某一确定的方向上占有相对优势，这种偏振光就称为部分偏振光。

自然光

光波是横波，即光波矢量的振动方向垂直于光的传播方向。通常，光源发出的光波，其光波矢量的振动在垂直于光的传播方向上作无规则取向，但统计平均来说，在空间所有可能的方向上，光波矢量的分布可看作是机会均等的，它们的总和与光的传播方向是对称的，即光矢量具有轴对称性、均匀分布、各方向振动的振幅相同，这种光就称为自然光。

完全偏振光

（a）线偏振光

光矢量端点的轨迹为直线，即光矢量只沿着一个确定的方向振动，其大小随相位变化、方向不变，称为线偏振光。

（b）椭圆偏振光

光矢量端点的轨迹为一椭圆，即光矢量不断旋转，其大小、方向随时间有规律的变化。

（c）圆偏振光

光矢量端点的轨迹为一圆，即光矢量不断旋转，其大小不变，但方向随时间有规律地变化。

部分偏振光

在垂直于光传播方向的平面上，含有各种振动方向的光矢量，但光振动在某一方向更显著，不难看出，部分偏振光是自然光和完全偏振光的叠加。

电矢量的振动只限于某一确定平面内的光叫做平面偏振光。由于平面偏振光的电矢量在与传播方向垂直的平面上的投影为一条直线．故又叫作线偏振光。为简单起见，用图1表示平面偏振光，用其中图1(a)表示电矢量垂直于图面的平面偏振光，图1(b)表示电矢量在图面内的平面偏振光。电矢量和光的传播方向所构成的平面叫作偏振光的振动面。在图1(a)中的振动面垂直于图面，在图1(b)中的振动面平行于图画。

光波是横波，具有偏振性，然而通常光源发出的光却不能直接显示偏振现象。这是因为通常所用的光源包含为数众多的原子和分子，每个原子和分子都是一个独立的光源。虽然每一个原子或分子每一次发射所发出的光波都是偏振的，它们的电振动都有确定的方向。但是由于普通的光源中各个原子或分子的发光都是各自独立的，它们发出的光的振动在各个方向上都有，不存在某个优先的振动方向。因此，当对着光的传播方向看去时，任何方向上振动的强度都相等，并不显示偏振性。这种光叫作自然光。

在自然光中，对任何取向的电矢量E，都可分解为相互垂直的两个方向(例如x方向和y方向)上的分量，所有取向的电矢量分解在这两个方向上的时间平均值必相等。也就是说，自然光可以用强度相等，振动方向互相垂直的两个平面偏振光来表示。但是必须注意，由于自然光中各电矢量之间无固定的相位关系，因而其中任何两个取向不同的电矢量不能合成为一个单独的矢量。

此外，有的光，在垂直于光的传播方向的平面内，各个方向的光振动都有，但它们的振幅不相等，其电矢量在某一确定的方向上最强，但在和它成正交的方向上为最弱，这种光叫作部分偏振光。这种部分偏振光用数目不等的点子和短线表示。