偏光の向きについて

光のP波、S波の定義について教えてください。

ネット等で調べてみると入射面に対して水平なのがP波、
垂直なのがS波と書いてあるのですが、
ある面に対して真上から入ってきた光はP波にしてもS波にしても
面に対しては水平方向に振動しているのではないのでしょうか？
（光は横波であるため）

この、垂直・水平の定義、ご存知の方教えてください。
宜しくお願いします。

No.4 回答者： info22 回答日時： 2005/07/22 22:19

S波、P波という言葉は聞いたことがありませんので良く分かりませんが、電磁波のほうでS波という言葉が出てきます。

S波(ドイツ語の「垂直」を意味するsenkrecht)。

太陽光の振動面はあらゆる方向の振動面をもった偏光波の集まりです。
水面やガラス面の表面に光が入射するとき、反射波は水平偏だけになります。屈折波は垂直偏光波よ水平偏光波の合わさったものになります。反射波と屈折波のなす角度が直角のとき、反射波は水平偏光波だけになり、屈折波は垂直偏光波だけになります。

水面やガラス面に垂直に太陽光が入射するときは水平・垂直方向の区別がありませんから、そのまま屈折波として、すべての偏光面を持った偏光波が水面あるいはガラスの中に直進（屈折波）します。わずかですが反射波も光源の方向に反射しますが、これもすべての偏光面を持った偏光波となります。
水平・垂直の定義は、光線の方向の半直線APが、入射面Bの入射点Pでの直線APに直角な面CとAP上の任意点から入射面Bに下ろした垂線とB面の交点をQとすると、線分PQと半直線APを含む面に対して、平行な振動面をもつ偏光波が垂直偏光波、それに直角な偏光面をもつ偏光波が水平偏光波と定義づけできます。
つまり、水平・垂直は入射光の進行方向とその光が入射する面の方向の相対関係で決まるということです。
水面は通報水平になっていますので、水面での反射波はすべて水平偏光波になります。

偏光板（フィルム）の偏光格子の方向を垂直にする（垂直偏光波だけを通過させる）ようにすると、水面からの反射光（水平偏光波）は全く遮断されますので、水中から空気中にでてくる光（垂直偏光波成分）が良く見えるわけです。偏光板（フィルム）を使えば水中の魚や植物、小石が良く見えるわけです。

参考URL
http://www.j-muse.jp/kagaku_tanken/vol3/hikari02 …

この回答へのお礼

回答ありがとうございました。
水面からの反射光がすべて水平偏光という原理が
よくわかりませんが、、

水平、垂直の定義はわかりました。
ありがとうございました。

お礼日時：2005/07/23 00:30

No.3 回答者： paddler 回答日時： 2005/07/22 21:45

No.1です。

> その机の面に左手の方から机の左右の辺に平行に斜め45度上方から光線が入射．．．

表現が変でしたね。正確には、

　その机の面の真ん中に向けて、左手方向の斜め45度上方からから光線が入射．．．

という意味です。

この回答への補足

素早い回答ありがとうございました。

入射面＝机の面と認識していたため
わけが解らなくなってしまっていたようです。
もう少しで理解できそうです！以下の質問にも
答えていただけますでしょうか？


今回は45度で説明していただきましたが、
(1)もし机に対して垂直方向から入射してくる光線が
あった場合、この光線にたいしてP波、S波は
定義できないということになるのでしょうか？

(2)「P波だけ通す偏光板」は存在するのでしょうか？

宜しくお願いします。

補足日時：2005/07/22 22:03

No.2 回答者： dczuki 回答日時： 2005/07/22 21:40

光は電磁波であり、その電場と磁場は常にに直交してます。

そこで
Ｓ偏光：入射面に垂直な電場の光
Ｐ偏光：入射面に平行な電場の光
と定義されます。
ついでに横波とは波の進む方向に対し垂直に振動する波のことです。

この回答へのお礼

回答ありがとうございました

お礼日時：2005/07/23 00:26

No.1 回答者： paddler 回答日時： 2005/07/22 21:39

> ネット等で調べてみると入射面に対して水平なのがP波、．．．

例えば、今hikariさんは机に向かってすわっているとします。その机の面に左手の方から机の左右の辺に平行に斜め45度上方から光線が入射しています。このとき、ここで言う「入射面」とは「机の面」のことはではありません。光線の机面への着地点で机の面に法線（垂線）を立てたとき、この法線と入射光線を含む平面のことを「入射面」と言います。つまり、「入射面」は「机の面」に垂直です。

Ｐ偏光とはその（電場ベクトルの）振動面が、この机面の法線と入射光線とを含む平面である入射面に平行な、つまりその面内に含まれるような偏光です。逆にＳ偏光はその振動面が、机面の法線と入射光線を含む平面である入射面と直交する偏光です。