偏光（polarization）

偏光（polarization）とは電場および磁場が特定の方向にしか振動していない光のことである。電磁波の場合は偏波（へんぱ）と呼ぶ。 光電界の振幅は直交する2方向の振動成分に分解できることが分かっている。振動方向が規則的な光波の状態を偏光という。光波の偏光が規則性がなく直交している電界成分の位相関係がまったくでたらめな場合を非偏光あるいは自然光と呼ぶ。普通の光は、あらゆる方向に振動している光が混合しており、偏光と自然光の中間の状態（部分偏光）にある。このような光は一部の結晶や光学フィルターを通すことによって偏光を得ることができる。

光は電磁波であり、電磁場は進行方向と垂直に振動する横波である。このことはマクスウェルの方程式を解くことにより得られる。偏光は一般に楕円偏光であるが、直線偏光、円偏光もある。量子力学的には光は光子である。光子スピンには +1, ?1 の2つの状態があり、それぞれ円偏光の右旋光、左旋光と対応している（逆に対応付けている場合もある）。

種類	メモ
直線偏光	電場（および磁場）の振動方向が一定である。直線偏光の向きと言った場合、通常は電場の向きをさす。
円偏光	電場（および磁場）の振動が伝播に伴って円を描く。回転方向によって、右円偏光と左円偏光がある。角運動量を持つ。
楕円偏光	直線偏光と円偏光の一次結合で表現される、最も一般的な偏光状態。電場（および磁場）の振動が時間に関して楕円を描く。右楕円偏光と左楕円偏光がある。

　○　偏光子

自然光（非偏光）や円偏光から直線偏光を作り出すものを、偏光子と呼ぶ。
ある方位の電場を吸収し、それに垂直な方位の電場を透過することにより直線偏光を作り出すものを吸収型偏光子といいます。。鉱物では電気石（トルマリン）など。人工の物としてはポラロイド社などのポリマーで作られたフィルム偏光子がある。これは廉価である。一般的にセロハンテープなどのように1方向に引き伸ばされて作られる高分子には偏光特性がある。
方解石などの複屈折性の結晶を利用したもの。古くから用いられている。これは高価である。
反射式偏光子は、反射面に対し角度を持って反射した光が部分的に偏光することを利用し、多段階の反射を用いて直線偏光を作り出すものである。反射光が一般に偏極するということはフレネルの式で記述される。

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