偏光レンズはなぜ乱反射光をカットできるのですか？

質問

釣り用などのサングラスで「偏光レンズ」というものがありますよね。
水面の反射光などの乱反射光をカットできるという売り文句を見かけますが、
なぜそれが可能なのでしょうか？
乱反射光以外の自然界の光は偏光がそろっているのでしょうか？
だとしても乱反射光だけが効率よくカットできるカラクリがわかりません。
ご教示お願い致します。

回答No.2

noname#11476

正確に言いますと、水面などでの反射は「乱反射」とはいいません。

通常太陽からの光などが物体にあたり、その「反射」した光や「散乱」した光の一部が目に届き、「物を見る」ことができます。
さて、太陽からの光は特定の偏光方向は持たない（無偏光）ので、偏光ガラスを通しても全体に少し暗くするだけです。

問題は物体での反射にあります。
通常は反射・散乱する光は、元の光が無偏光であれば、無辺光のままとなることが一般的ですが、

水面の場合、
　１）基本的に平らな、なめらかな平面による反射
　２）水の屈折率と空気の屈折率の差による反射である（フレネル反射と言います）
という条件があります。
１と２の条件がそろうとき、反射する光強度は、偏光方向により反射率が異なります。
その偏光方向をｐ偏光、ｓ偏光と呼んでいます。（ｓとｐの方向は直交しています）

斜めから光が水面に入射して反射する場合、ｓ偏光はよく反射しますが、ｐ偏光はｓ偏光に比べると反射する光量が非常に少なくなります。
特に「ブリュスターアングル」と呼ばれる角度ではほとんど０になります。

すると反射光はｓ偏光のみとなりますので、偏光ガラスなどでｓ偏光の光をカットすると、水面による反射光を大きく減衰できるのです。
他の物体からの反射・散乱光はｓ，ｐ偏光どちらも同程度の反射率ですから、結果として水面からのまぶしい反射光のみを効率的に落とすことが出来ます。

そのような仕組みになっています。
ちなみに、上記のような理由ですから、サングラスをどんどん傾けていく（首を傾げていっても良いですが）と逆に反射光が強くなってきます。

では。

お礼

ありがとうございました。
教えていただいたｐ偏光ｓ偏光という語で検索してみたのですが、以下のような理解で正しいでしょうか？？

・地面や水面に反射する場合、ｓ偏光は地面と平行の向きの偏光。
・この向きの偏光をカットするようなサングラスなら、反射光をカットできる。
・水面とは垂直な面から反射する光に対しては、このようなサングラスだと逆にまぶしい。

あと、金属の反射では偏光がそろわないと書いてあるＨＰがあったのですが、
車からのまぶしい反射光は偏光レンズではカットできないということでしょうか？