偏光サングラスをかけているかもしれませんが、これはどういう意味ですか？ 他のタイプのサングラスとどう違うのですか、そしてなぜそれらは便利なのですか？ 偏光とは、光の観点から、光波を一方向に向けたりフィルタリングしたりするプロセスのことで、見るものに影響を与えます。
電磁波としての光
電磁波は、平面内で振動する電界波からなる横波です。 磁場波に垂直（直角）、どちらもの方向に垂直 モーション。
電磁波は波として機能するため、特定の電磁波または光波には、それに関連する周波数と波長があります。 波長と周波数の積が波の速度です。
ただし、電磁波は伝播する媒体を必要としないため、 空の空間の真空を横断します（彼らは光速で行います-で最も速い速度 宇宙）。
電磁波には、電波、マイクロ波、赤外線、可視光線、紫外線、X線、ガンマ線など、さまざまな種類があります。
さらに、電磁波は運動方向に垂直な振幅で横方向であるため、偏波することができます– 運動方向に垂直な平面は多数ありますが、偏波は1つだけで横振幅を持ちます。 それら。 音波などの縦波は、運動方向に変位するだけなので、偏波することはできません。
光の偏光
無偏光の光波には、複数の重なり合った方向があります。 光波には電場と磁場の両方があり、常に互いに直角です。慣例により、偏光は電場の方向によって定義されます。 正面から見ると、電界ベクトルがすべての異なる方向を指しているのが見えるかもしれません。
光が偏光子または偏光フィルターを通過するとき、フィルターはフィルターに平行に向けられた電界線を持つ光の部分だけを通過させます。 その結果、光は偏光され、すべて同じ方向に向けられます。 これが直線偏光です。
電球や太陽からの光は偏光されていません。 偏光の最も一般的な光源はレーザーです。 入射光源の前で2つの偏光フィルターを互いに直角に保持すると、すべての光が遮断されます。 角度が小さい場合（たとえば45度）、一部の光だけが遮られます。
偏光子には、反射、ダイクロイック、複屈折の3つのタイプがあります。 反射偏光子は、光の特定の偏光のみを通過させ、残りを反射します。 ダイクロイック偏光子は逆のことを行い、特定の偏光の光を遮断するだけで、他のすべての偏光子は通過させます。 複屈折では、光のさまざまな偏光がさまざまな角度で屈折するため、必要な偏光に応じてさまざまな偏光の光を選択できます。
光の偏光は、映画が3Dで投影される方法です。 映画ファンに提供される3Dメガネには、実際には各レンズに反対の偏光フィルターがあります。 たとえば、左側に水平フィルター、右側に垂直フィルターがあります。 次に、映画は2つの異なるプロジェクターから同じスクリーンに投影されます。1つは垂直に偏光された光を投影し、もう1つは水平に偏光された光を投影します。 次に、左目は右目とはわずかに異なる画像を認識し、脳は画像を組み合わせて奥行きの知覚を作成します。
ブリュースター角と反射による偏光
光ビームが材料の表面に入射すると、光の一部は反射され、一部は屈折されます（材料を通過します）。 反射光と屈折光が正確に直角になるために必要な入射光の角度は、ブリュースター角と呼ばれます。
入射角がブリュースター角に等しい場合（いずれかの媒体の組成に依存） 表面の側面）、および入射光が偏光されていない場合、反射の直線偏光が発生します 光。 入射光が特定の偏光を持っている場合、特に材料に固有の場合、反射光がまったくない状態でのみ屈折します。
なぜこれが起こるのですか？ 入射光が材料の表面の原子に一時的に吸収されると、材料の原子の電子が振動します。 光波は横方向であるため、偏光は波の運動方向に対して垂直である必要があります。 したがって、入射波の偏光が反射波のある方向にある場合、反射波は存在できません。
入射光が偏光されていない場合、反射光は反射面に平行に水平に偏光されます。 これはs偏光と呼ばれます。 入射面に偏光がある光、または入射光の運動方向と表面に垂直なベクトルから形成される面は、p偏光と呼ばれます。
偏光サングラスは、ブリュースター角の概念を使用して、水平面からの太陽光の反射を減らします。 太陽が空に沈むと、水や道路などの表面で反射したグレアに多くのS偏光が発生します。 偏光サングラスは、この偏光を持つ光を遮断し、まぶしさを軽減します。
散乱による分極
空気分子からの入射光の散乱により、光は入射面に垂直に直線偏光されます。 空気分子は、双極子モーメントと呼ばれる独自の小さな振動を一方向に運び、その振動の線に垂直なエネルギーを放射します。 したがって、分子の双極子モーメントが y-軸、入射する非偏光は、 バツ-方向、分極化 y-方向（ダイポールに平行）。
入射光の波長が分子のサイズに匹敵する場合、これはレイリー散乱と呼ばれます。 レイリー散乱は、空が美しい日の濃い青であろうと、夕焼けの濃い赤であろうと、空の色の原因です。 大気への太陽光の入射角によって色が変わります。
屈折による偏光
偏光は、光が1つの媒体から別の媒体に通過するときの屈折または曲げによっても発生する可能性があります。 ほとんどの場合、分極は表面に対して垂直に発生します。
材料の屈折率が光の入射方向と偏光に依存する場合、それは複屈折と呼ばれます。 複屈折材料では、入射光線は偏光によって材料内で2つの光線に分割され、わずかに異なる経路をたどります。
一部の科学者は、「方解石」と呼ばれる複屈折タイプの結晶がバイキングによって使用された可能性があると疑っています。 航法援助施設は、その屈折偏光特性を使用して、曇りの日、またはその下でさえ太陽を見つけることができます。 地平線。
円偏光
円偏光は、電界の方向が伝搬方向に垂直な平面内で一定の速度で時間とともに円形に回転する偏光状態です。 これは、波が伝播するときに伝播軸の周りにらせんを描く電界ベクトルとして想像することができます。 （らせんが一次元でわずかに押しつぶされる楕円偏光も可能です。）
光源の方向を見ているときに、電界ベクトルが反時計回りに回転しているように見える場合、その光は右円偏光と呼ばれます。 ベクトルが時計回りに回転しているように見える場合、その光は左円偏光と呼ばれます。
円偏光は、互いに垂直に偏光され、それぞれが90度位相がずれて伝搬する2つの直線偏光光波によって作成されます。 楕円偏光とは、これらの光波の1つが他の光波よりも振幅が小さく、円ではなく楕円を作成することです。