主要区别-偏振光与非偏振光

根据光波中电场的振荡方式，我们将光波分为偏振光和非偏振光。偏振光和非偏振光的主要区别在于偏振光的电场在一个方向上振荡，而非偏振光的电场在所有方向上振荡。

什么是偏振光(polarized light)？

光是一种电磁波。它由一个电场和一个磁场相互成直角振荡组成。波本身以垂直于电场和磁场中振荡的方向传播。如下图所示：电场和磁场的振荡用黑色箭头表示，而灰色箭头表示波的传播方向。

Oscillati*** in an electromagnetic wave.

在偏振光中，振荡发生在一个方向上。通常，当我们考虑振荡的方向时，我们考虑电场的振荡方向（如果电场在一个方向上振荡，磁场也在一个方向上振荡，因为它们总是彼此成直角）。

什么是非偏振光(unpolarized light)？

日光或白炽灯发出的光是非偏振的。这意味着光波的振荡并非都在一个方向上。光是由这些物体的原子随机产生的。结果，来自这些物体的电磁波在随机方向上振荡。

非偏振光通过偏振滤光片可以变成偏振光。偏振滤光片是由有机分子的长链组成，彼此平行排列。当光通过偏振滤光片时，滤光片吸收光中与有机分子排列方向平行的电场分量。因此，从偏振滤光片出来的光，其电场会沿着一个方向振荡。换句话说，出来的光是偏振的。

How a polarizing filter works: unpolarized light incident on a polarizing filter has oscillati*** along all directi***. Once this light passes through the filter, the light that comes out has oscillati*** only along one direction.

宝丽来太阳镜使用偏光滤光片。来自道路或水面的强光是偏振的。由于宝丽来太阳镜有偏光滤镜，当你透过这些太阳镜看到强光时，来自“强光”的相当一部分光无法穿过太阳镜到达你的眼睛。

Surface of a lake seen without a polarizing filter (left) and with a polarizing filter (right). The polarizing filter cuts off a significant portion of the glare.

在一种称为圆偏振的偏振中，光在任何给定位置的振荡方向都是不断变化的。电影中使用的3D眼镜利用了这种偏振。这里，在屏幕上产生的图像由两个图像组成，一个图像发出偏振方向顺时针变化的光，而另一个图像的偏振方向逆时针变化。3D眼镜的每一面都有一个偏振滤光片，只允许这些类型的光中的一种进入。通过这种方式，每只眼睛接收一个单独的图像，大脑将这些图像解释成3D形式。

下面的视频有一个很好的描述，以及几个演示与偏振光。

极化(polarized)和非偏振光(unpolarized light)的区别

振荡方向

在偏振光中，在给定的时间内，振荡只能沿一个方向发生。

在非偏振光中，振荡可以在给定的时间在任何方向上发生。

x–(x–)和y–组件(y– components)的区别

对于偏振光，电场的x分量和y分量之间的相位差是恒定的。

在非偏振光中，电场的x分量和y分量之间的相位差会发生不可预测的变化。

来源

自然光源产生的光总是偏振的。

当非偏振光经历反射、散射或穿过可引起偏振的材料时，可产生非偏振光。

Image Courtesy:

“Electromagnetic wave” by User:LennyWikidata (Own work) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Comm***

Bob Mellish（自己的作品）[CC by-SA 3.0]通过Wikimedia Comm*****的“线栅偏振器”

Amithshs（自己的作品）[公共领域]，通过Wikimedia Comm***，“使用偏光滤光片去除水面上的云反射”