金仲輝

中學(xué)生龍龍問：“偏振光是一種什么樣的光，它有什么應(yīng)用？”

要回答這個(gè)問題，首先要從光的特征談起，光是一種波，我們將振動(dòng)方向與傳播方向垂直的波稱為橫波，而光正是一種橫波，假設(shè)光水平向右傳播。用S來表示向右傳播的光，在同一時(shí)間，光沿垂直于S各個(gè)方向的振動(dòng)是均勻分布的（如圖1），太陽光、燃燒產(chǎn)生的光和日常的燈光都具有上述的特點(diǎn)，這類光我們稱為自然光。

我們再來分析介紹偏振片，它是用人工方法制造的一種薄片，薄片內(nèi)嵌有一種對光具有很強(qiáng)的吸收選擇性的微粒晶體，在制造中使它們有規(guī)則地排列，它允許某一振動(dòng)方向的光透過而吸收其他振動(dòng)方向的光，因此，一束自然光通過偏振片P后，透射光就成為僅在某一方向振動(dòng)的光，如圖2，我們稱這種光為線偏振光。

如果令一束自然光通過兩個(gè)偏振片P₁和P₂，如圖3，如上所說，通過P₁后的光為線偏振光，現(xiàn)令P₂繞著傳播方向旋轉(zhuǎn)，我們可觀察到光強(qiáng)是變化的，當(dāng)P₂的透光方向和P₁的平行時(shí)，光強(qiáng)最強(qiáng)，當(dāng)P₂的透光方向和P₁的透光方向垂直，光強(qiáng)最弱（若是理想的偏振片，光強(qiáng)為零）。

正因?yàn)楣馄瘳F(xiàn)象的這種物理特性，所以它有著極為廣泛的應(yīng)用，例如，甲汽車駕駛室的前窗玻璃和車燈的玻璃罩常裝有偏振片，而且規(guī)定它們的透光方向一致并與水平面成45°角，于是司機(jī)從前窗能夠看到自己車燈發(fā)出的光，當(dāng)對面有乙車駛來時(shí)，由于乙車燈發(fā)出的偏振光也是與水平面成45°角，剛好與甲車前窗玻璃的偏振方向成90°角，被偏振片過濾，因此甲車司機(jī)幾乎看不見對面乙車的燈光，這樣保證了行車的安全。

此外，線偏振光通過糖溶液后，它的振動(dòng)方向會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角度大小和它經(jīng)過的糖溶液的濃度有關(guān)，可以利用這個(gè)性質(zhì)測量糖的濃度，測定含糖量大小的糖度計(jì)就是建立在上述原理基礎(chǔ)上的，利用光偏振現(xiàn)象，我們還可測定蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)和化學(xué)分子的結(jié)構(gòu)等。

責(zé)任編輯：林洋endprint