自然光 偏光 部分偏光について

偏光の意味は、例えば直線偏光の場合ですと、電場の振動方向が常に一定である光として理解しています。
しかし、自然光と部分偏光の意味がいまいち理解できません。
調べた限りでは、
自然光・・・『振動方向が一様でランダムに分布している光』
部分偏光・・・『振動方向が特定の方向に強く分布している光』
となっていましたが、これは、次のように理解すればいいのでしょうか？

【自然光】
ある位置において、ある瞬間を見れば振動方向は1つに決まっているが、次の瞬間を見れば振動方向は別の方向を向いている。
その振動方向がどこを向くかは全くのランダムであり、かつ、振動ベクトルの大きさはどの方向においても等しい。
【部分偏光】
自然光と同様だが、振動ベクトルの大きさが特定の方向でのみ強くなる。

この考え方で合っているのでしょうか？
分かる方いましたら、よろしくお願い致します。


ちなみに、何故こんな疑問を持ったのかの理由は、以下のようになります。

良くみかける自然光の図、例えば
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%81%8F%E5%85%89
を見ると、自然光の図として3方向の成分を持つ光が同時に伝搬しているように描かれている。
しかし、このような図では、その3方向成分をベクトル的に足し合わせてしまえば結局１方向の成分のみを持つことになるので、自然光じゃなくて単なる偏光なのではないか。
したがって、様々な偏光方向を持つ光が『同時』に伝搬していくという書き方は、正しくないのではないのか？

No.3 回答者： ojisan7 回答日時： 2007/07/16 08:29

>【自然光】ある位置において、ある瞬間を見れば・・・

>【部分偏光】自然光と同様だが、振動ベクトルの・・・
>この考え方で合っているのでしょうか？

根本的に間違っています。自然光は、振動方向、位相、振幅、波長がさまざまな、偏光の混じった光です。このような光の振動ベクトルを加えることは意味がありません。自然光について干渉が起きるのは、原則として点光源から発した光の場合のみです。部分偏光は、自然光と偏光の混じった光です。このことを、定量的に表現する指標として、ストークスパラメーターが用いられます。

この回答へのお礼

ojisan7さん、回答ありがとうございます。

ojisan7さんの回答や他の方の回答を拝見させて頂いても、
自然光なのに同じ振動数・位相しか考えていなかったから、私の考えは間違っているようですね。

ストークスパラメーターというものについて、もう少し勉強してみます。ありがとうとざいます。

もう1つ質問なのですが、『偏光』と言った場合は、振動方向以外に、位相・波長も揃っていなければならないのでしょうか？

お礼日時：2007/07/16 10:58

No.2 回答者： leo-ultra 回答日時： 2007/07/16 06:47

自然光の発生のメカニズムを考えれば自明のように思えます。

高温物体からの光です。この場合、構成原子が加熱されて、励起状態に上がって、その時の双極子の方向に偏光した光（ある時間しか継続しない）を放出する。
双極子の方向はランダム。自然光はそういった光の集合体。

すると、「様々な偏光方向を持つ光が『同時』に伝搬していくという書き方」もありじゃないですか。ただし、それぞれの光は有限の時間しか継続せず、始まりもランダム。

この回答へのお礼

leo-ultraさん、回答ありがとうございます。

つまり、どの励起状態からいつ基底状態に落ちてくるかもランダムだから、位相や振動数や波長などが異なるので、
「様々な偏光方向を持つ光が『同時』に伝搬していくという書き方」
はOKということでしょうか？

お礼日時：2007/07/16 10:51

No.1 回答者： ahoahoaho3 回答日時： 2007/07/16 06:26

自然光と部分偏光については、上記のとおりで正しいと思います。

「様々な偏光方向を持つ光が『同時』に伝搬していくという書き方は、正しくないのではないのか？」

360度全ての方向に偏光方向を持つ光が「同時」に伝播していくと考えると
足し合わせても一方向の成分のみにはならないと思います。

この回答へのお礼

ahoahoaho3さん、回答ありがとうございます。

＞360度全ての方向に偏光方向を持つ光が「同時」に伝播していくと考えると
足し合わせても一方向の成分のみにはならないと思います。

それは、位相や振動数などが異なるからでしょうか？

お礼日時：2007/07/16 10:40