光の偏光

🧠 偏光polarized light 偏光（polarized light）polarized light（偏光） は光の電場 electric field 電場（electric field） electric field（電場） が振動する方向を表し、光が横波 transverse wave 横波（transverse wave） transverse wave（横波） であることを示す。

横波としての偏光

自然光では偏光 polarized light 偏光（polarized light） polarized light（偏光） 方向が無秩序だが、直線偏光子linear polarizer 直線偏光子（linear polarizer）linear polarizer（直線偏光子） を通すと特定方向成分のみが残る。2枚目の検光子 analyzer 検光子（analyzer） analyzer（検光子） で強度 intensity 強度（intensity） intensity（強度） 変化を測れる。

flowchart TD
  A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='unpolarized light'>非偏光</span>光が<span class='jp-term jp-term-diagram' title='polarized light'>偏光</span>子へ入射"]
  B["一方向の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='electric field'>電場</span>成分を選択"]
  C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='analyzer'>検光子</span>角度により強度変化"]
  A --> B
  B --> C

マリュスの法則

$θ$は偏光 polarized light 偏光（polarized light） polarized light（偏光） 子と検光子 analyzer 検光子（analyzer） analyzer（検光子） の透過軸 transmission axes 透過軸（transmission axes） transmission axes（透過軸） の角度。非偏光unpolarized light 非偏光（unpolarized light）unpolarized light（非偏光） が最初の理想偏光 polarized light 偏光（polarized light） polarized light（偏光） 子を通ると平均強度は半分になる。

偏光子・検光子と複屈折

偏光polarized light 偏光（polarized light）polarized light（偏光） は電場 electric field 電場（electric field） electric field（電場） の振動方向を選ぶ操作であり、結晶の複屈折 birefringence 複屈折（birefringence） birefringence（複屈折） による偏光 polarized light 偏光（polarized light） polarized light（偏光） 変化は偏光顕微鏡polarization microscope偏光顕微鏡（polarization microscope）polarization microscope（偏光顕微鏡）や結晶材料の光学特性に利用される。

• 直線偏光linear polarization直線偏光（linear polarization）linear polarization（直線偏光）、円偏光circular polarization円偏光（circular polarization）circular polarization（円偏光）、楕円偏光elliptical polarization 楕円偏光（elliptical polarization）elliptical polarization（楕円偏光） は、直交成分の振幅と位相差 phase difference 位相差（phase difference） phase difference（位相差） で決まる。
• ブリュースター角Brewster angle ブリュースター角（Brewster angle）Brewster angle（ブリュースター角） では反射光が完全な直線偏光 linear polarization 直線偏光（linear polarization） linear polarization（直線偏光） となりうる。
• 複屈折材料birefringent material 複屈折材料（birefringent material）birefringent material（複屈折材料） は偏光 polarized light 偏光（polarized light） polarized light（偏光） 方向により屈折率 refractive index 屈折率（refractive index） refractive index（屈折率） が異なる。

医学・測定への応用

偏光顕微鏡法polarization microscopy 偏光顕微鏡法（polarization microscopy）polarization microscopy（偏光顕微鏡法） でコラーゲン、筋線維、結晶などの異方性 anisotropy 異方性（anisotropy） anisotropy（異方性） を観察する。偏光polarized light 偏光（polarized light）polarized light（偏光） は横波 transverse wave 横波（transverse wave） transverse wave（横波） の自由度 degrees of freedom 自由度（degrees of freedom） degrees of freedom（自由度） に由来し、実際の光学計測 measuring 計測（measuring） measuring（計測） では照明・開口条件も画像形成に影響する。¹²

まとめ

• 偏光polarized light 偏光（polarized light）polarized light（偏光） は光の電場 electric field 電場（electric field） electric field（電場） が振動する方向を表し、光が横波 transverse wave 横波（transverse wave） transverse wave（横波） であることを示す。
• 直線偏光linear polarization直線偏光（linear polarization）linear polarization（直線偏光）、円偏光circular polarization円偏光（circular polarization）circular polarization（円偏光）、楕円偏光elliptical polarization 楕円偏光（elliptical polarization）elliptical polarization（楕円偏光） は直交成分の振幅と位相差 phase difference 位相差（phase difference） phase difference（位相差） で決まる。
• 偏光顕微鏡法polarization microscopy 偏光顕微鏡法（polarization microscopy）polarization microscopy（偏光顕微鏡法） でコラーゲン、筋線維、結晶などの異方性 anisotropy 異方性（anisotropy） anisotropy（異方性） を観察する。