非偏振光是什麼?

General 更新 2023年10月15日

為什麼金屬表面反射的光線不是偏振光?

日常生活中的可見光源(太陽,白熾燈等)發出的光都是非偏振光。非偏振光是由不同方向的偏振光隨機組成的。一個偏振光的簡單例子是單色平面波,我們可以把它簡單想象成一個正弦波。偏振鏡的原理就是把非偏振光中的大部分偏振光過濾或吸收掉,只讓拍攝者需要的光通過偏振鏡。圖1直觀展現了偏振鏡的原理:白熾燈(1)發出的非偏振光(2)通過偏振鏡(3)的過濾變成了在一個方向上震盪的偏振光(4)。

圖1:偏振鏡的原理 (來源:偏振)攝影中使用的偏振鏡有兩種,一種是線性偏振鏡,另一種是題主提到的 CPL (Circular Polarized Light) —— 圓偏光鏡。這兩種偏振鏡的原理都可以用圖1來解釋。由於本文著重討論的是金屬反射光,所以這兩種偏振鏡的區別就不展開了,只摘錄維基百科的一段話:偏振鏡有線性偏振鏡(PL,也稱直線偏振鏡)及圓偏振鏡(CPL Filter)兩大類。線性偏振鏡通常用於老式相機,因為反光鏡和測光/測焦分光鏡的原因,無法與單反相機一起工作。而圓偏振鏡則可以在跟任何一種相機上使用。(來源:偏振鏡)現在來說說金屬反光和“一般平面”(玻璃,水面,木頭)反光的區別。圖2是大家上中學時都見過的光的反射圖。不過這張圖加了點料:入射光 (非偏振光)中的任意一個方向的偏振光 都可以分解成平行於反射平面(灰色)震盪的 部分和垂直於反射平面震盪的 部分。

圖2:光的反射(來源:見注)一束非偏振光無論是在金屬表面上還是“一般平面”上被反射,都可以用圖2來描述。話雖這麼說,區別還是有的。在圖3裡我們不妨嚴謹一點把“一般平面”歸類為絕緣體。R 是光在物體表面的反射率,T 是光的入射角。p 是平行於光的反射面的偏振光(即圖2的), s 是垂直於光的反射面的偏振光(即圖2的)。圖3是怎麼畫出來的?—— Fresnel equations (菲涅耳方程)。方程長什麼樣對理解問題不太重要,所以略過。

圖3:光的反射率與入射角的關係 (來源:見注)到這裡問題就得到解答了:從絕緣體反射出的 p 部分本來就很少,所以拍攝者只需要用偏振鏡把 s 部分過濾掉就可以得到一張滿意的照片。至於金屬,無論是過濾 s 部分還是 p 部分,另一部分的光還是會被反射到鏡頭裡,所以偏振鏡怎麼轉,金屬的反光都不會被過濾掉。想搞清楚為什麼金屬的反射率那麼高的同學可以繼續往下看這裡插播一下,看到了問題的補充:為什麼金屬反射的光不是偏振光?我想說絕緣體反射的光大部分情況下也不是偏振光,圖3就說明了一切。圖中只有在大約50° 至 60° 間絕緣體反射的光才是偏振光,因為在這個角度範圍內反射光只剩下了 s 部分。這個角度叫做 Brewster's angle (布儒斯特角 / 起偏角)。中文名字起偏角很形象地描述了這個角度的特性。另外一個現象是,在入射角等於起偏角時,反射光和折射光的夾角為90°,這個現象也是起偏角的成因,想深究的同學請參考關鍵詞 “Hertzian dipole”(中文名不知道是啥,在德國上的大學,不好意思)。所以對於為什麼金屬反射的光不是偏振光?這個問題,還是可以用我上面的話回答:從絕緣體反射出的 p 部分本來就很少,所以拍攝者只需要用偏振鏡把 s 部分過濾掉就可以得到一張滿意的照片。繼續解釋為什麼金屬反射率那麼高。

(為什麼要解釋?圖3是關鍵。如果金屬的 p 部分可以再往下挪挪,那麼用偏振鏡過濾 s 部分就可以過濾掉大部分的金屬反光,就像處理絕緣體一樣。所以偏振鏡過濾不掉金屬的反光,關鍵就是因為金屬的 s 和 p 部分反......

非偏振光能發生干涉嗎?

光的干涉不要求偏振

什麼是光的偏振?

光的偏振

light,polarization of

光波電矢量振動的空間分佈對於光的傳播方向失去對稱性的現象。只有橫波才能產生偏振現象,故光的偏振是光的波動性的又一例證。在垂直於傳播方向的平面內,包含一切可能方向的橫振動,且平均說來任一方向上具有相同的振幅,這種橫振動對稱於傳播方向的光稱為自然光(非偏振光)。凡其振動失去這種對稱性的光統稱偏振光。偏振光包括如下幾種:

①線偏振光,在光的傳播過程中,只包含一種振動,其振動方向始終保持在同一平面內,這種光稱為線偏振光(或平面偏振光)。

②部分偏振光,光波包含一切可能方向的橫振動,但不同方向上的振幅不等,在兩個互相垂直的方向上振幅具有最大值和最小值,這種光稱為部分偏振光。自然光和部分偏振光實際上是由許多振動方向不同的線偏振光組成。

③橢圓偏振光,在光的傳播過程中,空間每個點的電矢量均以光線為軸作旋轉運動,且電矢量端點描出一個橢圓軌跡,這種光稱為橢圓偏振光。迎著光線方向看,凡電矢量順時針旋轉的稱右旋橢圓偏振光,凡逆時針旋轉的稱左旋橢圓偏振光。橢圓偏振光中的旋轉電矢量是由兩個頻率相同、振動方向互相垂直、有固定相位差的電矢量振動合成的結果(見波片)。

④圓偏振光,旋轉電矢量端點描出圓軌跡的光稱圓偏振光,是橢圓偏振光的特殊情形。

人們利用光的偏振現象發明了立體電影,照相技術中用於消除不必要的反射光或散射光。光在晶體中的傳播與偏振現象密切相關,利用偏振現象可瞭解晶體的光學特性,製造用於測量的光學器件,以及提供諸如巖礦鑑定、光測彈性及激光調製等技術手段

參考資料:百度百科

光學中反常光和非尋常偏振光有什麼區別 5分

你應該問錯了吧

反常光就是非尋常光啊

尋常與非尋常光都是對偏振光而言

尋常光在經過各向異性晶體(單軸晶體,如方解石、石英、紅寶石等)時,發生兩個不同方向的折射;其中一個遵守折射定律的稱為o光(ordinary ray、尋常光),另一束不遵從折射定律的稱為e光(extraordinary ray、非常光),這兩束光都是偏振光。光線從一個特殊的角度射入晶體是不會發生雙折射現象,這一角度稱為晶體的光軸。對於雙軸晶體(如雲母、藍寶石、結晶硫磺等),兩束光都不滿足折射定理。

墨鏡的偏光與非偏光有什麼區別?

墨鏡通常被分為太陽鏡(墨鏡)和偏光鏡兩種,太陽鏡是我們通常所熟識的用於遮擋陽光和紫外線的有色眼鏡。可在我們的日常生活中,除了陽光和紫外線以外,光線通過凸凹不平的路面、水面等地方時會產生不規則的漫反射光,俗稱“眩光”。眩光的出現會使人眼不適與疲勞並影響視物的清晰,偏光鏡就是可以有效濾除眩光的太陽鏡。

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