偏振

偏振 （ polarization ） 指的是橫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 。 縱波則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 。 電磁波的電場與磁場彼此相互垂直 。 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 ， 則稱此爲 「 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 ， 則稱此爲 「 圓偏振 」 ； 假若勾繪出橢圓型 ， 則稱此爲 「 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 ， 將圓偏振細分爲 「 右旋圓偏振 」 、 「 左旋圓偏振 」 ， 將橢圓偏振細分爲 「 右旋橢圓偏振 」 、 「 左旋橢圓偏振 」 ； 這性質稱爲手徵性 。 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爲 。 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 ， 可以將非偏振光變爲偏振光 。 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 ， 纔有不同的用法 。 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裏分離而產生的現象 。