第十三章　光的偏振

§13-1 自然光与偏振光

一　光矢量与偏振态

1.有关光矢量与偏振态的定义

　

偏振态：光矢量的某一确定的振动状态称为光的一种偏振态。

　光矢量：电磁波中的电场E分量称为光矢量。

　偏振面：光矢量与光传播方向决定的平面，称为光的偏振面。

2.光的常见偏振态及特征

　　电磁波是横波，光矢量与光的传播方向始终垂直。

(1).线偏振光(平面偏振光)

　定义：光矢量在一固定平面内沿一固定方向振动的光称为线偏振光。

　特征：偏振面为一固定平面。

　(2).自然光

　定义：振动方向具有以轴为中心对称、均匀分布且各方向光振动的振幅相等的光线。

　特征：振动方向、振幅轴对称且均匀分布各振动方向之间相位没有相互关系。

　图示方法：用两个特殊方向表示自然光，每一方向光矢量的强度为总能量的一半(如图)。

(3).部分偏振光

　定义：沿各振动方向振动的光矢量强度不同的偏振光。

　特征：振动方向可沿任意方向分布，但其强度不同各振动方向之间相位没有相互关系。

　 (4).椭圆偏振光

　定义：在垂直于光传播方向的平面内，光矢量沿椭圆轨道以确定角速度旋转(左或右旋转)的光线，称为椭圆偏振光。

　特征：光矢量旋转的角速度恒定，且其强度不同。

　　　　光矢量可以看作为两个互相垂直、且具有确定相位关系的分振动的合成。

　 (5).圆偏振光

　定义：在垂直于光传播方向的平面内，光矢量沿圆轨道以确定角速度旋转(左或右旋转)的光线，称为圆偏振光。

　特征：光矢量旋转的角速度恒定，且其强度相同。

　　　　光矢量可以看作为两个互相垂直、且具有确定相位关系的分振动的合成。