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[科普中國(guó)]-檢偏器

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檢偏器(analyzer)是由偏振片所組合而成的,通常一道自然光通過后改變其偏振態(tài),變成橢圓或圓偏振。

簡(jiǎn)介檢偏器(analyzer)是由偏振片所組合而成的,通常一道自然光通過后改變其偏振態(tài),變成橢圓或圓偏振。如果光被偏極化,可用另一個(gè)偏極片試驗(yàn)出來。此一偏振片依其功能,稱為檢偏器。在偏振光通過此檢偏器時(shí)旋轉(zhuǎn)檢偏器,可以改變透射光的功率密度,借此判斷是否得到了所需要的偏振光。1

偏振片偏振片(英語:Polarizer)是一種光學(xué)物理學(xué)中的術(shù)語,指可以使天然光變成偏振光的光學(xué)元件叫偏振片(或稱偏光板、偏光膜)。根據(jù)獲取方式分類,可分為天然偏振片、人造偏振片。天然偏振片可以由具有特殊分子排列的晶體制成,通常很難找到合適的晶體,加工比較考究,很難獲得,因此價(jià)格昂貴。人造偏振片由于制造工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜,并可制成較大面積,因而得到廣泛的應(yīng)用。1

偏振偏振(polarization)指的是橫波能夠朝著不同方向振蕩的性質(zhì)。例如電磁波、引力波都會(huì)展示出偏振現(xiàn)象??v波則不會(huì)展示出偏振現(xiàn)象,例如傳播于氣體或液體的聲波,其只會(huì)朝著傳播方向振蕩。如右圖所示,緊拉的細(xì)線可以展示出線偏振現(xiàn)象與圓偏振現(xiàn)象。

電磁波的電場(chǎng)與磁場(chǎng)彼此相互垂直。按照常規(guī),電磁波的偏振方向指的是電場(chǎng)的偏振方向。在自由空間里,電磁波是以橫波方式傳播,即電場(chǎng)與磁場(chǎng)又都垂直于電磁波的傳播方向。理論而言,只要垂直于傳播方向的方向,振蕩的電場(chǎng)可以呈任意方向。假若電場(chǎng)的振蕩只朝著單獨(dú)一個(gè)方向,則稱此為“線偏振”或“平面偏振”;假若電場(chǎng)的振蕩方向是以電磁波的波頻率進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作,并且電場(chǎng)矢量的矢端隨著時(shí)間流意勾繪出圓型,則稱此為“圓偏振”;假若勾繪出橢圓型,則稱此為“橢圓偏振”;對(duì)于這兩個(gè)案例,又可按照在任意位置朝著源頭望去,電場(chǎng)隨時(shí)間流易而旋轉(zhuǎn)的順時(shí)針方向、逆時(shí)針方向,將圓偏振細(xì)分為“右旋圓偏振”、“左旋圓偏振”,將橢圓偏振細(xì)分為“右旋橢圓偏振”、“左旋橢圓偏振”;這性質(zhì)稱為手征性。

光波是一種電磁波。很多常見的光學(xué)物質(zhì)都具有各向同性,例如玻璃。這些物質(zhì)會(huì)維持波的偏振態(tài)不變,不會(huì)因偏振態(tài)的不同而展現(xiàn)出不同的物理行為。可是,有些重要的雙折射物質(zhì)或光學(xué)活性物質(zhì)具有各向異性。因此,偏振方向的不同,波的傳播狀況也不同,或者,波的偏振方向會(huì)被改變。起偏器是一種光學(xué)濾波器,只能讓朝著某特定方向偏振的光波通過,因此,可以將非偏振光變?yōu)槠窆狻?/p>

在涉及到橫波傳播的科學(xué)領(lǐng)域,例如光學(xué)、地震學(xué)、無線電學(xué)、微波學(xué)等等,偏振是很重要的參數(shù)。激光、光纖通信、無線通信、雷達(dá)等等應(yīng)用科技,都需要完善處理偏振問題。

極化的英文原文也是“polarization”,在英文文獻(xiàn)里,偏振與極化兩個(gè)術(shù)語通用,都是使用同一個(gè)詞匯來表達(dá),只有在中文文獻(xiàn)里,才有不同的用法。一般來說,偏振指的是任何波動(dòng)朝著某特定方向振蕩的性質(zhì),而極化指的是各個(gè)帶電粒子因正負(fù)電荷在空間里分離而產(chǎn)生的現(xiàn)象。2

參見偏振

馬呂斯定律

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李岳陽 - 副教授 - 江南大學(xué)