偏光膜的基本原理
eM^Y tSiQr I 偏光膜的基本原理
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4 大多數(shù)的人仍然對(duì)偏光膜這個(gè)名詞感到陌生而不很清楚，故在此先對(duì)偏極光的現(xiàn)象及基本原理稍做說(shuō)明。
.b<wNUzP 偏極光
s)9 sb J 人類(lèi)對(duì)光的了解依序可分成以下四個(gè)重要階段：
%z[" TVH 1.十七世紀(jì)中，牛頓首先開(kāi)始對(duì)光做有系統(tǒng)的研究，他發(fā)現(xiàn)到所謂的白光(White Light)是由所有的色光(Colored Light)混合而成。為了要解釋這個(gè)現(xiàn)象，就有許多不同的理論衍生出來(lái)。
:Lq=)'d;6 2.十九世紀(jì)初，楊氏(Thomas Young)利用波動(dòng)理論成功的解釋了大部分的光學(xué)現(xiàn)象如反射、折射和繞射等。
mXUe/*r0T 3.1873年，馬克斯威爾發(fā)現(xiàn)光波是電磁波，其中它的電波和磁波是相依相存不能分開(kāi)的，電場(chǎng)(E)、磁場(chǎng)(H)與電磁波進(jìn)行的方向(k)這三者是呈相互垂直的關(guān)系。
Bs<LJzS{V 圖2
8qs 8QK =jvN8R*[ 0"u =g)3 4.二十世紀(jì)初，愛(ài)因斯坦發(fā)現(xiàn)光的能量要用粒子學(xué)說(shuō)才能解釋?zhuān)蚨苌隽孔訉W(xué)。換言之，光同時(shí)具有波動(dòng)及粒子兩種特性。
.1[pO_ 因?yàn)槠珮O光的理論是用波動(dòng)學(xué)來(lái)解釋的，所以往后的討論都將光視為電磁波，并且為了簡(jiǎn)化易懂，我們只考慮其電場(chǎng)向量E。非偏極光的E可以用圖2表示，圖2中許多對(duì)稱等長(zhǎng)的輻射線表示E在E、H所組成的平面上振動(dòng)，并且在各方向振動(dòng)的機(jī)會(huì)均等。當(dāng)E的分布不均時(shí)就稱之為偏極化(Polarization)，如圖3所示為部份偏極光，當(dāng)E只在一個(gè)方向振動(dòng)時(shí)則稱之為線性偏極光(圖4)。從向量的觀點(diǎn)來(lái)看，當(dāng)圖2中各方向的向量投影到X和Y兩個(gè)相互垂直的坐標(biāo)軸上后，非偏極光可以分解為兩條相垂直的線性偏極光(圖5)。
22D,,nC0+= 圖2：非偏極光 圖3： 部分極性偏振光
tBE-:hX* (FOJHjtkM h6e,w$IL 圖4：線性偏極光 圖5：相互垂直的線性偏振光
sV`XJ9e| 1 <wolTf ^bXCYkx 偏極光的制造
'WoB\y569 <}AmzeHr+ 一般而言，制造偏極光的方法是由以下三個(gè)步驟：
%&4\'lE 1.制造普通非偏極光(圖2)。
Ap` D{u/ 2.分解此非偏極光為兩個(gè)相互垂直的線性偏極光(圖5)。
Hj X)5@"o( 3.舍棄一條偏極光，應(yīng)用另一條偏極光(圖4)。
o% v,6yv 能將非偏極光分解為兩條偏極光，而舍棄其一的儀器稱之為起偏器(Polarizer)，起偏器可以利用如吸收、反射、折射、繞射等光學(xué)效應(yīng)來(lái)產(chǎn)生偏極光。
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8\'AU 一般較常用的起偏器種類(lèi)有以下數(shù)種：
@C5 %`{\ )h;zH,DA[3 (1) 反射型
oX[I4i%G 當(dāng)光線斜射入玻璃表面時(shí)，其反射光將被部分偏極化。利用多層玻璃的連續(xù)反射效果即可將非偏極光轉(zhuǎn)為線性偏極光。
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