偏振 

橡膠細線的圓偏振運動,在經過一條狹縫之後,改變為線偏振運動。

偏振(polarization)指的是横波能夠朝著不同方向振盪的性質。例如電磁波引力波都會展示出偏振現象。纵波则不會展示出偏振現象,例如傳播於氣體或液體的聲波,其只會朝著傳播方向振盪。如右圖所示,緊拉的細線可以展示出線偏振現象與圓偏振現象。

電磁波的電場磁場彼此相互垂直。按照常規,電磁波的偏振方向指的是電場的偏振方向。在自由空間裏,電磁波是以橫波方式傳播,即電場與磁場又都垂直於電磁波的傳播方向。理論而言,只要垂直於傳播方向的方向,振盪的電場可以呈任意方向。假若電場的振盪只朝著單獨一個方向,則稱此為「線偏振」或「平面偏振」;假若電場的振盪方向是以電磁波的波頻率進行旋轉動作,並且電場向量的矢端隨著時間流意勾繪出圓型,則稱此為「圓偏振」;假若勾繪出橢圓型,則稱此為「橢圓偏振」;對於這兩個案例,又可按照在任意位置朝著源頭望去,電場隨時間流易而旋轉的順時針方向逆時針方向,將圓偏振細分為「右旋圓偏振」、「左旋圓偏振」,將橢圓偏振細分為「右旋橢圓偏振」、「左旋橢圓偏振」;這性質稱為手徵性[1]:327-328

光波是一種電磁波。很多常見的光學物質都具有各向同性,例如玻璃。這些物質會維持波的偏振態不變,不會因偏振態的不同而展現出不同的物理行為。可是,有些重要的雙折射物質或光學活性物質具有各向異性。因此,偏振方向的不同,波的傳播狀況也不同,或者,波的偏振方向會被改變。起偏器是一種光學濾波器,只能讓朝著某特定方向偏振的光波通過,因此,可以將非偏振光變為偏振光。

在涉及到橫波傳播的科學領域,例如光學地震學無線電學微波學等等,偏振是很重要的參數。激光光纖通信無線通信雷達等等應用科技,都需要完善處理偏振問題。

極化的英文原文也是「polarization」,在英文文獻裏,偏振與極化兩個術語通用,都是使用同一個詞彙來表達,只有在中文文獻裏,才有不同的用法。一般來說,偏振指的是任何波動朝著某特定方向振盪的性質,而極化指的是各個帶電粒子因正負電荷在空間裡分離而產生的現象。

  1. ^ 引证错误:没有为名为Hecht2002的参考文献提供内容



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