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高等教育深耕計畫 - 落實教學創新
last update 2019/10/31

 

觀念與歷史
CONCEPTS and HISTORY

Polarization
偏極性
  • 甚麼是光的偏極性 Optical Polarization

光波是電磁波的一種。而電磁波的偏振方向,則定義為電磁波的電場震盪的方向

如果光波的電場方向並不固定、會出現在任何角度,如圖(a),這樣的偏振特性即被描述為「非偏振的」(unpolarized)。例如太陽光、炙熱燈泡所發出的光等等

 

如果光波的電場只沿著單一角度進行震盪,則這個光波即被稱為「線性偏振的光」(linear polarized light)。「線性偏振」的涵義,是以面對線性偏振光的行進方向來觀察時,隨著時間的演變,電場是在一條線的方向上進行往返震盪的,如圖(b)。

(a) 非偏振光的電場震盪方向。(b) 任一個電場皆可以垂直的兩個分量來表示。(摘自Halliday:"Fundamentals of Physics")

  • 如何產生偏振光?

「起偏器」(polarizer)是經常運用來獲得「線性偏振光」的工具之一。這種元件可以對入射光束的電場進行選擇,僅讓特定偏振方向的光束通過。Polarizer 大致上有 膠膜式 ( Film Polarizer )、晶體式 ( Crystal Polarizer ) 或者是 Wire Grid Polarizer 等等。

  • 偏振的應用?

液晶顯示器 ( Liquid Crystal Display ) wiki

Erasmus Bartholin 提到方解石 (Calcite Crystal) 的重疊影像 (1669)

Etienne Louis Malus 提到方解石 (Calcite Crystal) 中的消失的反射光 (1808)

Sir David Brewster 提到材料的反射與折射產生偏振光 (1812)

Francois Arago 發明第一片 Polarization Filter (1812)

  • 學習目標

Polarization of electro-magnetic wave

Malus’定律

Polarizer 的使用

光強度的測量

Brewster Angle

 

 

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