第75题-什么是偏振光？

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偏振（polarization）指的是横波能够朝着不同方向振荡的性质。例如电磁波、引力波都会展示出偏振现象。纵波则不会展示出偏振现象，例如传播于气体或液体的声波，其只会朝着传播方向振荡。如右图所示，紧拉的细线可以展示出线偏振现象与圆偏振现象。

电磁波的电场与磁场彼此相互垂直。按照常规，电磁波的偏振方向指的是电场的偏振方向。在自由空间里，电磁波是以横波方式传播，即电场与磁场又都垂直于电磁波的传播方向。理论而言，只要垂直于传播方向的方向，振荡的电场可以呈任意方向。假若电场的振荡只朝着单独一个方向，则称此为“线偏振”或“平面偏振”；假若电场的振荡方向是以电磁波的波频率进行旋转动作，并且电场矢量的矢端随着时间流意勾绘出圆型，则称此为“圆偏振”；假若勾绘出椭圆型，则称此为“椭圆偏振”；对于这两个案例，又可按照在任意位置朝着源头望去，电场随时间流易而旋转的顺时针方向、逆时针方向，将圆偏振细分为“右旋圆偏振”、“左旋圆偏振”，将椭圆偏振细分为“右旋椭圆偏振”、“左旋椭圆偏振”；这性质称为手征性。

光波是一种电磁波。很多常见的光学物质都具有各向同性，例如玻璃。这些物质会维持波的偏振态不变，不会因偏振态的不同而展现出不同的物理行为。可是，有些重要的双折射物质或光学活性物质具有各向异性。因此，偏振方向的不同，波的传播状况也不同，或者，波的偏振方向会被改变。起偏器是一种光学滤波器，只能让朝着某特定方向偏振的光波通过，因此，可以将非偏振光变为偏振光。

在涉及到横波传播的科学领域，例如光学、地震学、无线电学、微波学等等，偏振是很重要的参数。激光、光纤通信、无线通信、雷达等等应用科技，都需要完善处理偏振问题。

极化的英文原文也是“polarization”，在英文文献里，偏振与极化两个术语通用，都是使用同一个词汇来表达，只有在中文文献里，才有不同的用法。一般来说，偏振指的是任何波动朝着某特定方向振荡的性质，而极化指的是各个带电粒子因正负电荷在空间里分离而产生的现象。

偏振光太阳镜

起偏器对于从淤泥滩的反射光所产生的效应：左图显示出，偏振轴与水平线平行的起偏器会透射这些反射光；右图显示出，旋转这起偏器90°会阻挡几乎全部镜面反射光，如同使用偏光太阳镜。

照射非偏振光于镜面表面（光亮表面），通常得到的反射光会具有某种程度的偏振。1808年，法国物理学者艾蒂安-路易·马吕斯最先观察到这现象。偏光太阳镜利用这效应来降低水平表面反射出来的眩光，特别是当太阳从前方斜照下来时，张眼往前方路面望去会看到的强劲眩光。

右边照片显示出偏振滤光片对于天空景色产生的效应。