偏光板・偏光シートの構造を教えて下さい。
光学の本を見ても、平行な線の縞だけで、良くわかりません。
製品の仕様や、詳しいページのアドレスがあったら教えて下さい。

A 回答 (2件)

基本的な構造は簡単なものです。



有機分子の中には、光を吸収する方向と吸収しない方向をもったものがあります。
これを2色性と呼んでいます。
これは、分子の構造上光の電場の振動を受けたときに、その電場の方向が共鳴する方向にあるかどうかで決まります。

この有機分子をPVA(プラスチックの一つです)などのポリマーの中にいれ、フィルムを引き延ばすと、中に入っている分子はその方向に引っ張られ、特定の方向に配列されることになり、特定の偏光方向の光を吸収する偏光板ができあがります。

なお、ここで有機分子を入れずにそのまま引っ張ると、波長板ができあがります。(円偏光させたりする)
これは誰でも簡単に出来て、偏光板2枚を用意して、直交させると透過する光は暗くなりますが、この間にセロハンテープを色んな方向に張り付けた板(重ね張りするとよい)を挿入すると、セロハンテープの波長板としての機能を体験できます。

では。
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この回答へのお礼

まさに目から鱗(ウロコ)がおちたようにわかりました。
有機分子で偏光板を作る方法が納得できました。
さすが専門家ですね。(失礼な言い方に聞こえましたら御免なさい)
私も人に教えるくらいになりたいです。見習いたいです。

お礼日時:2001/10/20 22:58

ここはいかがでしょう?


最近デジカメ用の偏光フィルタを買ったので、僕もちょっと興味を持って調べてみました。

参考URL:http://www.sanritz-corp.co.jp/japanese-hp/polari …
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この回答へのお礼

大変有難うございます。非常に参考になりました。
日頃の心がけというか、好奇心、探究心を持っているのが
大事なのですね。積極的な姿勢を学びたいと思いました。

お礼日時:2001/10/14 22:26

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Q光学異性体を偏光板で区別する仕組み

「光異性体は
 偏光の振動面を一方は右へ
 他方は左へ回転させることで
 区別できる」

とさまざまな化学の本に書いてあるのですが

なぜ区別できるのか
その詳細な説明をいただきたく
質問させていただきました

光異性体は何種類あってなどの
異性体自体の
化学的な理解はしているのですが
偏光板での回転方向の物理的説明などを
中心とした仕組みの説明を望みますm(._.*)mペコッ

物理の参考書には
「偏光には
右ねじ円偏光と左ねじ円偏光があり・・・」
と電場ベクトルで
偏光について説明してあるのですが
化学の異性体でのこの話と
どうしても結びつきません。

ずうずうしい質問かもしれませんが
なにとぞ よろしくお願いしますm(._.*)mペコッ

Aベストアンサー

光の偏光面の回転方向により2つに分類される、これが光学異性体ですね。
何故か自然界のものはほとんど片方に偏っています(生命体有機物)が理由はわかっていません。

さて、本題ですが、知りたいのは何故回転するのかですね?

まず直線偏光は、右回り円偏光+左回り円偏光で構成されていると見ることが出来ます。
事実これを合成すると直線偏光になります。

さて、この右回り円偏光、又は左回り円偏光のどちらか一方のみ吸収が起きる、あるいは位相速度が異なるということが起きますと、バランスが崩れます。
たとえば左回り円偏光の位相が少しずれたとすると、そのずれた左回り円偏光と右回り円偏光の合成した直線偏光の偏光面はもとの偏光方向と比較して傾きます。

これはたとえば、時計で2つの長針があり、12時のところから左右に回転することを考えて下さい。
その場合合成した振幅は12時と6時の方向に振動する直線運動となります。
が、スターとしたときに既に左回りの針が進んでいたとします。たとえば10時としましょう。すると右回りは12時スタートで、左回りは10時スタートですから、合成した振幅運動は11時と5時の方向になります。

つまりそういう理屈で偏光面が回転します。

ここで、右回り円偏光にに対して作用するか、左回り円偏光に対して作用するのかで、光学異性体が産まれるのです。

で、なぜ片方の円偏光に対してのみ作用するのかというと、分子構造に原因があります。
わかりやすい例では、DNAを考えてみて下さい。螺旋構造をしていますね。
で螺旋の進行方向に光が進むとき、右回りの円偏光の光ば電場が右回りという事になり、左回りの円偏光であれば電場も左回りとなります。
このとき螺旋と同一方向の偏光と、螺旋とは反対の偏光では、分子から受ける作用が異なります。
これは直感的に理解できると思います。そのため、分子との相互作用が異なる=右と左の円偏光では吸収や屈折率が異なるということになるのです。

ざっと説明しましたがわからなければ補足下さい。

光の偏光面の回転方向により2つに分類される、これが光学異性体ですね。
何故か自然界のものはほとんど片方に偏っています(生命体有機物)が理由はわかっていません。

さて、本題ですが、知りたいのは何故回転するのかですね?

まず直線偏光は、右回り円偏光+左回り円偏光で構成されていると見ることが出来ます。
事実これを合成すると直線偏光になります。

さて、この右回り円偏光、又は左回り円偏光のどちらか一方のみ吸収が起きる、あるいは位相速度が異なるということが起きますと、バランスが...続きを読む

Q光学系について(偏光子や波長板)

レーザビームを用いた実験をしています.
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Aベストアンサー

>なぜ1/2波長板はレーザビームの出力を調整できるのか,
単体でビーム出力を調節できるわけではありません。
1/2波長板は入射した直線偏光の偏光方向を自由に変えることが出来ますね。(波長板を回転することにより)
その後に偏光子を固定で置いたとします。
偏光子(偏光板、検光子も同じ物)は特定の偏光方向の光のみ通す素子ですから、レーザー光の偏光方向を偏光子が通さない方向にすると、光は偏光子をとおりませんので出力は0になりますね。
逆に偏光子の通る方向にレーザー光の偏光を向けてあげれば出力は最大となるわけです。

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>そして1/4波長板は何のために直線偏光と円偏光を切り替えるのか,
いろんな目的で行われることがあり、特にこれのためというものはありません。

1)その後の光学系に偏光依存性があり、その影響を小さくしたい
 (擬似的な無偏光状態にしたい)
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3)偏光解析でキャンセラーとして使う
4)分子の光学異方性を調べたいため
5)反射光と散乱光を分離するため
etc....

など数は多すぎてなんともいえません。

では。

>なぜ1/2波長板はレーザビームの出力を調整できるのか,
単体でビーム出力を調節できるわけではありません。
1/2波長板は入射した直線偏光の偏光方向を自由に変えることが出来ますね。(波長板を回転することにより)
その後に偏光子を固定で置いたとします。
偏光子(偏光板、検光子も同じ物)は特定の偏光方向の光のみ通す素子ですから、レーザー光の偏光方向を偏光子が通さない方向にすると、光は偏光子をとおりませんので出力は0になりますね。
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Q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。

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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。
 

 
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...続きを読む

Aベストアンサー

偏光板の仕組みをしれば少し理解が進むかもしれませんね。
最も簡単で、市販されている偏光板はプラスチックに色素を入れた物です。
この色素は高分子で棒状になっています。

このような形の分子では、分子の長手方向の電場に対しては、良く共鳴して振動するため、そこで強い吸収があります。
が、短手方向の電場に対しては、あまり共鳴せずそのため光の吸収は起きません。
上記分子を透明なポリマーで方向をそろえて固定してあるのがよく見かける偏光板です。


光の偏光方向(電場の方向)が分子の長手方向(つまり吸収する方向)の場合には、ほとんど吸収されて透過しません。
逆に短手方向の場合には、かなり透過します(理想的には全部透過)。

では途中の角度の時は?
このときには、電場を長手方向と短手方向に分解して、長手方向の電場成分は吸収されて短手方向の成分はそのまま透過するとすればよいのです。
長手方向の電場 = E * cos(θ), 短手方向の電場 = E * sin(θ) , ここでθは長手方向を0とする電場の角度,Eは元の光の電場。

2枚の偏光板を90度で配置した場合は、一枚目の偏光板を通り抜けた光は、一枚目の短手方向の電場成分のみになっていますので、これを2枚目の偏光板の方向の長手、短手を基準に分解すると、2枚目の偏光板の短手方向には電場成分はありませんので、当然すべて吸収してしまうことになります。

では。

偏光板の仕組みをしれば少し理解が進むかもしれませんね。
最も簡単で、市販されている偏光板はプラスチックに色素を入れた物です。
この色素は高分子で棒状になっています。

このような形の分子では、分子の長手方向の電場に対しては、良く共鳴して振動するため、そこで強い吸収があります。
が、短手方向の電場に対しては、あまり共鳴せずそのため光の吸収は起きません。
上記分子を透明なポリマーで方向をそろえて固定してあるのがよく見かける偏光板です。


光の偏光方向(電場の方向)が分子の長...続きを読む

Q偏光の光学的モデル

偏光板の光学的モデルを考える場合、
ジョーンズベクトルやストークスベクトルで、
どういう設定をしようか迷っています。
「偏光、ジョーンズベクトル、ストークスベクトル」
についてやさしい説明をしていただける方、
お願いします。

Aベストアンサー

全部を説明するには絵も必要だし膨大な量になってしまいます。
ちゃんと理解するには本を探して勉強されることをお勧めします。

さて、簡単には、
1)偏光
光は電磁波です。電磁波は光の進行方向に対して垂直な2方向に磁場と電場が交互に振動しています。
(厳密にはある物質中では垂直ではなくなる)
また磁場と電場も直交しています。
通常光の偏光とはこの電場の方向を指します。直線偏光とはその偏光方向が一定の光で、円偏光はその偏光方向が絶えず回転している光を言います。

2)ジョーンズベクトル
これは比較的容易に理解できます。ある光があり、その偏光のx成分とy成分を
|x|
|y|
と書きます。x,yは複素数で円偏光はxとyの実部と虚部の比率の違いによって表されます。
素子は4x4行列となり、答えが得られます。ご質問の偏光子は、透過する方向がxの時には、
|1  0|
|0  0|
と表されます。
3)ストークスパラメータ
ストークスベクトルはポアレンカ球の位置を表しており、この位置が偏光状態を表します。
説明ここで簡単に言葉で説明するにはやっかいなので詳細はお許し下さい。

目的に応じて2と3を使い分けます。簡単なのはJonesMatrixの方ですね。
どちらも使いこなすためには、基本的な概念をちゃんと数学的に理解しないとなかなか難しいですね。
結局、偏光を含む波の方程式をそのまま扱うのが面倒なので、数学的に簡単に扱う方法として生まれましたので。
(Jones Matrixなどはそのままx,y方向の光の波の方程式の係数を表すようになっています。

では。

全部を説明するには絵も必要だし膨大な量になってしまいます。
ちゃんと理解するには本を探して勉強されることをお勧めします。

さて、簡単には、
1)偏光
光は電磁波です。電磁波は光の進行方向に対して垂直な2方向に磁場と電場が交互に振動しています。
(厳密にはある物質中では垂直ではなくなる)
また磁場と電場も直交しています。
通常光の偏光とはこの電場の方向を指します。直線偏光とはその偏光方向が一定の光で、円偏光はその偏光方向が絶えず回転している光を言います。

2)ジョーンズ...続きを読む

Q偏光板

偏光板は一方向に細かいスリットが入っており、スリットと平行な電場成分を持った光しか通過できないという事なのですが、電磁波は場の変化であり、実際に媒質が振動しているわけではないので、(物質的な)スリットにより偏光成分が取りだせるというイメージがつかめません。導体が入っているわけでもなさそうですし....
理由をご教授ください。

Aベストアンサー

参考URLにある「回答」が回答になると思います。

参考URL:http://oshiete.eibi.co.jp/kotaeru.php3?q=290389


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