偏光とはなんですか？

振動方向が常に一定の光とあったのですが、これは我々が普段目にすることが出来るものなのでしょうか？
そうでなければどの様にして偏光は出来るのでしょうか？
よろしくお願いします。

No.7 回答者： rnakamra 回答日時： 2016/08/14 15:13

この"偏光"が意味ものが直線偏光を意味するものとしてお答えします。

今、あなたが見ているのがほぼ直線偏光です。(たぶん)

いまどきのディスプレイはかなりの割合でLCD(液晶ディスプレイ)だと思いますが、LCDは液晶に電圧を加えることで偏光の向きを曲げています。その方向の曲げ具合と偏光フィルムを用いて光の透過量を調整しているのです。

No.6 回答者： tknakamuri 回答日時： 2016/08/14 11:49

>振動方向が常に一定の光とあったのですが

それは直線偏光ですね。

光は横波なので、電場は進行方向に垂直です。
ー般に自然光の電場の方向はランダムに変化しますが、
特に電場の方向が規則的に変化して進む光をまとめて
「偏光」と呼びます。常に電場の方向が光の進行方向と
垂直なある方向と、その反対方向のみの場合
直線偏光といいます.

例えば水面に入射角53度で入射する光の反射光は
完全に直線偏光になります。

一般に反射や屈折した光は、ある程度電場の振動方向が偏ってます。
ただみただけではそれとは分かりません。

サングラスなど、偏光膜を備えたガラスなどで見ると
見分けることができます。

No.5 回答者： puyo3155 回答日時： 2016/08/14 10:31

光は波長の短い電磁波ですから、電界と磁界の振動方向があって、その方向が規則的なものを偏波、光の場合は偏光といいますね。

偏波でわかりやすいのは、TVの受信アンテナ。八木アンテナという、魚の骨のようなものを屋根に付けますが、あれは、金属の素子が横を向いていますね。なぜなら、日本の地上波は、水平偏波といって、電界がつねに水平方向を向いているからです。他の国では、垂直偏波の国もあり、その場合は、素子を縦に向けて設置します。

光は、波長が短く、アンテナのような素子が見えないので、電波のような例はないのですが、いろいろ使われいてるレーザーには、フィルター等を使った偏光が利用されています。

日常生活でみる光は、偏光していない光ですが、サングラス（偏光レンズ）を２つ用意して、２つのレンズを重ねてみてください。片方のレンズを固定して、もう一方のレンズを、少しずつ角度を変えてみると、どこかで、光を通さずシャッターが閉まったように真っ黒になります。

偏光レンズは、一定の偏光しか通さないようなフィルターです。ひとつ目の偏光レンズを通った光の、振動方向が一定になった後、もう一方の偏光レンズの角度を変えると、光が完全に通過できず真っ黒になるわけです。

No.4 回答者： fxq11011 回答日時： 2016/08/14 10:25

水面からの反射光（水面に映る景色）は水平の偏光らしい、ガラスの反射光も同じ、ただし水平はガラス面に対し？。

ごくごく一般的な偏光サングラスは縦の偏光しか通過しない、したがって水に映る景色は見えず水中まで見通せる。

No.3 回答者： tosa0824 回答日時： 2016/08/13 21:12

No.1です。

補足します。

偏光フィルターは、例えばx軸方向に振動する光を透過するように設置すると、y軸方向に振動する光を吸収する働きをします。

この場合、ランダム偏光の光を偏光フィルターに通すと、x軸方向に振動する光のみ透過させることができます。

No.2 回答者： nitto3 回答日時： 2016/08/13 20:03

偏光レンズというのがあってそれで作った眼鏡をはめてみると、よくわかる。

No.1 回答者： tosa0824 回答日時： 2016/08/13 19:59

太陽光や蛍光灯、LEDの光はランダム偏光です。

進行方向をz軸として、z軸に垂直な面をxy平面とすると、ランダム偏光の場合はxy平面上をランダムに振動しながら伝搬します。

また、世の中には偏光フィルターというものがあり、カメラのフィルター、サングラス、液晶テレビなどに使われています。

偏光フィルターにランダム偏光の光を通すと、その透過光の偏光は一方向になります。その透過光を2枚目の偏光フィルターに通すと、その2枚目フィルターを１枚目の偏光方向に合わせた場合は、1枚目の透過光とほぼ変わりない光が2枚目から通過しますが、1枚目から90度傾けて2枚目を設置すると、2枚目でほぼ光が遮断されます。

液晶テレビも同じ原理で動作します。偏光フィルターで偏光を揃えておき、2枚目のフィルターとしての液晶の角度を電圧で制御することで、光の透過率を細かく調整して明るさをR,G,B,各256段階程度にして光を出力します。
つまり液晶テレビの光は偏光が揃っています。