光の偏極のソースを表示

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{{Wikipedia|偏光}}
この本は書きかけです。

光には、
人間の眼で識別できる明るさと色の他に、
「偏極」という性質があります。
「偏光」とも呼ばれますが、この本では光を含む電磁波の性質を指す語として「偏極」と呼ぶことにします。

光の様々な振舞いを理解するためには、偏極の理解は不可欠です。
また、光の偏極は色々な技術に応用されています。

この本は、
光の偏極を基礎的な物理学から説明し、
関連する自然界の現象を取り上げ、
自然科学の理解を深めることを目的としています。
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目次
#[[/電磁波の偏極|電磁波の偏極]]
#[[/楕円偏極|楕円偏極]]
#[[/光学素子|光学素子]]
#[[/部分偏極|部分偏極]]
#[[/視覚と偏極|視覚と偏極]]
#[[/用語集|用語集]]
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以下、ドラフト。

目次
*導入
**偏光の発見の歴史
**身近に見られる偏光現象
*偏光に関する実験器具
**偏光を作る
***フィルム偏光子
***液晶偏光子
***反射型偏光子
*視覚と偏光
**偏光が見える生物
***昆虫
**人間は偏光が見えるか
*電場による記述
*インコヒーレントな偏光の記述
**Coherence行列による記述
**Stokesベクトルによる記述

<blockquote><small>
''本にするには、導入として、偏光の発見の歴史とか、身近に見られる偏光現象について書くべき。''
''偏光の発見者ということになっている科学者は誰だったかな。''
''[[w:偏光]]によればファラデーらしい。''
</small></blockquote>

一般に光と言った場合、
理想的な単色光を指す場合と、
波長に幅がある光を指す場合がある。
始めに単色光について議論し、
後に波長に幅のある光について議論を広げることは、
多くの場合うまくゆく。
ここでもそのように話を進める。

<blockquote><small>
''波長に幅のある光って、専門用語で何と言うかなぁ。''
''ブロードな光、じゃだめかなぁ。''
</small></blockquote>

光は電磁波であり、進行方向に垂直な面内で2つの自由度がある。
そのため偏極が存在する。

偏極を記述する方法はいくつかある。
最も基礎的な方法は、電場の振動で表現する方法である。
直交する2つの振動で光の偏極は記述でき、
座標系の取り方は色々ある。
例えば、光の進行方向に垂直な面内で、ある方向をx軸とし、
それに垂直な方向をy軸とする。
電場ベクトルEは、複素振幅で表記すると次のように書ける。

<math>
\mathbf{E}=
\begin{pmatrix}
E_x e^{i\phi_x} \\
E_y e^{i\phi_y} \\
\end{pmatrix}
</math>

実数の自由度は4つある。
この組み合わせによって、色々な偏極状態が存在する。

それぞれの偏極状態には名前が付いている。
直線偏光、円偏光、楕円偏光などがそれである。
(自然光、無偏光については、単色光では議論できないので後回しにする。)
<blockquote><small>
''(単色光かそうでないかと言うよりは、コヒーレントかそうでないかということ。)''
</small></blockquote>

<blockquote><small>
''それぞれの偏極状態についての図が必要。どこかにないかなぁ。''
''Wikipedia内を探してみても、画像としての図はよいのがなさそう。''
</small></blockquote>

{{DEFAULTSORT:ひかりのへんきよく}}
[[Category:物理学]]
{{NDC|425}}