平面偏振光查看源代码讨论查看历史
在光的传播方向上，光矢量只沿一个固定的方向振动，这种光称为平面偏振光，由于光矢量端点的轨迹为一直线，又叫做线偏振光。光矢量的方向和光的传播方向所构成的平面称为振动面。线偏振光的振动面固定不动，不会发生旋转。绝大多数光源都不发射线偏振光而发射自然光，需要经过起偏器才能获得线偏振光。 [1]
简介
马吕斯在 1808 年发现：任何产生单一偏振光的器件，它们的偏振光的透过平面互相平行的透过光强最大，为I0 。互相成 α 角，透过光强 I=I0（cosα）2。这就是马吕斯定律。这是透过第一块偏光镜的电矢量的振幅，分解在第二块透过平面的自然结果。设透过第一块的电矢量振幅为 E0，则透过第二块的为 E=E0cosα。将此式二次方，即为光强。
通过各向同性分子的散射，自然光被微粒（分子、原子）所散射，如微粒是各向同性的，则在原始光垂直的任何方向上，散射光是平面偏振的；如微粒是各向异性的，则散射光是部分偏振光。设自然光沿 x 方向射向微粒 O，由于微粒是各向同性的，微粒的感生偶极矩和入射光的电矢量是一致的。这偶极矩作强迫振动，辐射次波，就是散射光，在图中可以看出，散射光在垂直原始光的方向上，是平面偏振光，而在其他方向上是部分偏振光。 光入射到各向异性微粒上，由于被感应的偶极矩与入射光的电矢量不是矢量关系而是张量关系，感生偶极矩与入射光电矢量方向不一致，所以发出的次波，在与原始光垂直的方向上不一定是平面偏振光，而一般是偏振程度不高或部分偏振光。 晴朗的天空，在垂直太阳光方向用偏振片观察天空，可以发现天空光是部分偏振光，偏振片在一个取向光亮度大，在与之垂直取向亮度小。这是由于散射光进行多次散射，另一方面由于大气中有各向异性小微粒。 在人为安排的各向同性气体的散射中，可在横向得到偏振光。这也证明了,是光的电矢量而不是磁矢量,起了光的散射作用。 利用光的散射来产生需要的偏振光没有实际意义。但反过来，利用散射光的偏振程度可以估计散射微粒的各向异性程度。
评价
在透明媒质界面上的折射和反射 让自然光以偏化角入射在二种不同透明媒质的界面时，可得完全偏振的反射光与部分偏振的透射光。以空气与玻璃为例，根据菲涅耳公式（见光在分界面上的折射和反射），此偏化角（布儒斯特角）为 iP=arctgn。如n=1.5，iP=57°。最简单产生与检查偏振光的偏振镜是用安置两块玻璃。最好用黑色玻璃，或用一般玻璃，反面磨毛涂黑，以吸收透射光及阻挡从玻璃后面射来的光。自然光先以 iP 角射向下面一块玻璃，产生偏振垂直入射面的反射光射向第二块玻璃。当上面的玻璃的入射面和下面的平行时，则可从上面玻璃见到反射光。但如上下玻璃的入射面互相垂直，由于垂直第一块入射面的偏振成为平行第二块入射面的偏振，不能被反射，观察者虽随第二块转 90° 角，亦看不到反射光，得黑视场。这里下面一块称起偏镜，上面一块称检偏镜。只要能产生偏振光的一对器件，都可以达到起偏与检偏作用。这偏光镜虽简单，但入射光与出射光不在一条直线上，使用不便。如利用一堆玻璃片，使入射角也是 iP。由于经多片玻璃反射，透射光接近偏振光，而且与入射光在同一个方向上，很方便。所用的玻璃堆片每片的质量要好，表面平，光洁度好，以减少杂散光。
视频
偏振光:具有偏振性的光