質問: 偏光板の原理と偏光の性質について 電磁波(光も含め)は、電場と磁場の垂直の交互振動から成り立っています。 偏光板は、電場振動(または磁場振動)の特定の振動面の光を通過させ、他を遮断する性質を持つものだと聞いています。 ところで、一般の光は、電場(または磁場)振動面は、進入方向に対する法面において、360度の全周にランダムに、均等に分布している光から成り立っていると考えられます。 1)すると、特定振動面の光だけを偏光板が通過させると、偏光板を通る光は、全体の光の流れのなかのごくごく一部となり、大部分の光は通過しないで、偏光板を通すと、光は真っ暗かそれに近い暗さになると考えられます。しかし、実際には、真っ暗にはなりません。 2)そこで、この理由を考えると、特定振動面を中心に、通過光が振動面角度が回るにつれ、減衰して通過すると考えると、この矛盾は解消できます。しかし、この場合、二枚の偏光板を直交させると、光がまったく通過せず、視野が真っ暗になる理由が説明できません。 また、偏光を二つの成分に分けることができるというのは、電場の振動とは、偏光面での電場の強度(振幅)の振動で、偏光面以外の角度面でも、電場が存在するが故に、こういう成分分解が可能なのだと思いますが、その場合でも、偏光した光の強度が極めて小さいことに変わりありません。 偏光板の偏光は、「どういう原理」で行われているのか、また上の1と2の問題・疑問について、答えてくださる方がおられれば幸いです。 他にも疑問があるのですが、回答次第では、疑問が解消するかも知れません。 宜しくお願い致します。
回答: >偏光板を通る光は、全体の光の流れのなかのごくごく一部となり、 このあたりに少し誤解があるようです。 偏光板は「特定の振動面の光を通過させる」というように 説明されますが、これが誤解の原因かもしれません。 より正確には「特定の振動面と同じ方向の成分を通過させる」 ということです。 つまり、偏光板の振動面に対し45度傾いた直線偏光の光を通過させると、 もとの電場強度の 1/√2 倍の強度の電場が通りぬけることになります。