偏极-东海大学.PDF

關於偏極 實驗五：偏極 Polarize ：偏極、偏振、極化 光波的電場方向稱為光的偏振方向。 TEM 波：（transverse electromagnetic wave ） 一平面波，其電場E 與磁場H 相互垂直，同時與波的行進方向相互垂直。其電場強度E（electric field intensity ）對磁場強度H （magnetic field intensity ）的比值等於一個特定值，稱為波阻抗η E μ （η =≡ ，wave impedance ）。 H ε 大多數情況下，以電場強度和方向，就可以描述所有的電磁波特性。因此，定義光波的電場 方向稱為光的偏振方向。 （圖）TEM wave 光的種類：依光的電場振動模式可分為 1 、自然光（非偏振光）unpolarized light 2 、偏振光polarized light ： a) 線偏振（面偏振）linear （plane ）polarized b) 橢圓偏振elliptical polarized c) 圓偏振circular polarized （圖）線偏振 - 1 - 東海大學物理系 一平面波，在空間中沿著 z 軸方向前進，光波動在 x-y 平面上可以分解為兩個方向互相垂直 ˆ ˆ 的振動：E (z ,t) iEx (z ,t) +j Ey (z ,t) 其中 E (z ,t ) E cos(kz =−ωt ) (1) x 0x Ey (z ,t ) E0y cos(kz =−ωt +ε) (2) E E E E 化簡後可以得到：( x )2 +( y )2 −2( x )( y )cos ε sin2 ε (3) E E E E 0x 0 y 0x 0 y 推導：將(1)(2)式子改為 E (z ,t ) x cos(kz =−ωt ) E 0x Ey (z ,t ) cos(kz t ) =−ω +ε E 0y E y kz t cos( =−ω +ε) E 0y cos(kz =−ωt )cos ε−sin(kz −ωt )sin ε ⎛ ⎞2 E E x cos ε 1 x sin ε =− −⎜ ⎟ E E 0x 0x ⎝ ⎠ 2 E ⎛ ⎞ E E y − x