偏光簡介

 

  很多人可能只知道光有前進方向、有頻率、有相位等特性,卻很少注意到光也有其偏振的方向。由於光為一種電磁波,一般的光線當其前進時,電磁振動方向四面八方都有。如果電磁振動只發生在一個平面內,則易於用數學方程式來描述,而利於使用。這種只在一平面內電磁振動,亦即電場振動方向及磁場振動方向固定的光稱為偏振光。

  雙折射現象:通常一單色光進入透明物體(如玻璃)時,會偏折向一方向,仍然是一束光,但是有些晶體(如方解石)卻不同,光通過此晶體時,會變成二束光 ,我們稱此晶體具雙折射現象,顧名思義,雙折射即指有二個不同的折射率,所以光進入後有些電場振動(磁場振動)方向依甲折射率偏折,有些電場振動(磁場振動)方向依乙折射率偏折,而變為二束光。

  波板:是一種具雙折射性質的光學元件。光通過此元件時,電場沿某一方向(F 軸,快軸)振動的光速度較快,而電場沿與此方向相垂直之方向(S 軸,慢軸)振動的光速度較慢。於是當此二方向之光要通過此光學元件時會產生相位差, 若此相位差恰等於四分之一波長時,稱此光學元件為四分之一波板。 若此相位差恰等於二分之一波長時,稱此光學元件為二分之一波板。四分之一波板及二分之一波板是利用此雙折射光學元件之厚度來控制,並且二個電場振動方向產生之相位差與通過此元件之光波長有關,不可任意調換使用。

  平面偏光與圓偏光系統:在光源後方加入一面偏光板,使光偏極化,再用另一面偏光板檢查偏極光,此第二面偏振鏡稱為分析片,在兩面起偏振鏡中就是平面偏極光。在兩面偏光板中間加入兩片四分之一波片,當該兩四分之一波片的F軸與S軸交叉排置且均與起偏振鏡之偏振軸夾45度角時,即成為圓偏極光系統。

 

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