- ベストアンサー
<偏光方向と分子振動の関係について>
- みんなの回答 （1）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
まったく初歩的な観点からの「些細な情報」ですので，的外れでしたら読み捨ててください。 偏光方向というのは，電場の振動方向でしょうか？もしそうであるなら，分子振動方向に分子の分極があれば，電場の振動に対して分子振動が共鳴して，光を吸収することになるのではないかなあ，と考えてみました。
関連するQ&A
- 偏光板と偏光について
偏光の基本について教えてください。 過去ログや他のサイトも参考にしましたが、ますますわからなくなっています。 自然光はあらゆる方向に振動している光で、その自然光を偏光板に通すと、一つの振動方向が選択され直線偏光として取り出されるとのことですが、あらゆる方向に振動している光のひとつの振動方向の光なのに、なぜ偏光板通過後の光は、自然光の50％になるのでしょうか？
- ベストアンサー
- 科学
- 偏光について
偏光板に対して垂直に光を当てて偏光板を回転させると、透過光が暗くなったり明るくなったりします。偏光板の向きによってある方向成分の振動のみが通過出来たため透過光の強度が減少しますが、これでは電場のみ・もしくは磁場のみが通過した事になってしまい電磁波として伝播して行かないのではないですか？マクスウェル電磁気学の章で光は電磁波であり、電磁波は電場と磁場が直交して空間を伝播していくものと習い、電場と磁場が互いに連結している鎖のような挿絵で説明されていました。これだと電場の振動に平行な向きに偏光板を置いた時、電場と垂直な向きに振動している磁場は偏光板に遮断されて通過できるのは電場だけになってしまい、これでは光では無くなってしまうのではないですか？ また偏光板に垂直に入射したとき、透過光の強度は入射光の強度の何倍になるのですか？予想では１方向の成分の光しか通さないので１周2π[rad]で割ってその２倍した、1/π倍に近似されるような気がします。
- 締切済み
- 物理学
- 偏光板を通る光の振動方向について
以下の図をご覧ください。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%AB:Wire-grid-polarizer.svg 偏光板を通る光の振動方向は、この図で言うと縦方向になっているかと思いますが、 この振動方向は、電場の振動でしょうか、磁場の振動でしょうか、それともどちらでも ないのでしょうか。 電磁波は電場の振動と磁場の振動が垂直になっていると習いましたが、この場合は どちらなのでしょうか。 よろしくお願いいたします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 自然光 偏光 部分偏光について
偏光の意味は、例えば直線偏光の場合ですと、電場の振動方向が常に一定である光として理解しています。 しかし、自然光と部分偏光の意味がいまいち理解できません。 調べた限りでは、 自然光・・・『振動方向が一様でランダムに分布している光』 部分偏光・・・『振動方向が特定の方向に強く分布している光』 となっていましたが、これは、次のように理解すればいいのでしょうか？ 【自然光】 ある位置において、ある瞬間を見れば振動方向は1つに決まっているが、次の瞬間を見れば振動方向は別の方向を向いている。 その振動方向がどこを向くかは全くのランダムであり、かつ、振動ベクトルの大きさはどの方向においても等しい。 【部分偏光】 自然光と同様だが、振動ベクトルの大きさが特定の方向でのみ強くなる。 この考え方で合っているのでしょうか？ 分かる方いましたら、よろしくお願い致します。 ちなみに、何故こんな疑問を持ったのかの理由は、以下のようになります。 良くみかける自然光の図、例えば http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%81%8F%E5%85%89 を見ると、自然光の図として3方向の成分を持つ光が同時に伝搬しているように描かれている。 しかし、このような図では、その3方向成分をベクトル的に足し合わせてしまえば結局１方向の成分のみを持つことになるので、自然光じゃなくて単なる偏光なのではないか。 したがって、様々な偏光方向を持つ光が『同時』に伝搬していくという書き方は、正しくないのではないのか？
- ベストアンサー
- 物理学
- 偏光板の原理と偏光の性質について
電磁波（光も含め）は、電場と磁場の垂直の交互振動から成り立っています。 偏光板は、電場振動（または磁場振動）の特定の振動面の光を通過させ、他を遮断する性質を持つものだと聞いています。 ところで、一般の光は、電場（または磁場）振動面は、進入方向に対する法面において、３６０度の全周にランダムに、均等に分布している光から成り立っていると考えられます。 １）すると、特定振動面の光だけを偏光板が通過させると、偏光板を通る光は、全体の光の流れのなかのごくごく一部となり、大部分の光は通過しないで、偏光板を通すと、光は真っ暗かそれに近い暗さになると考えられます。しかし、実際には、真っ暗にはなりません。 ２）そこで、この理由を考えると、特定振動面を中心に、通過光が振動面角度が回るにつれ、減衰して通過すると考えると、この矛盾は解消できます。しかし、この場合、二枚の偏光板を直交させると、光がまったく通過せず、視野が真っ暗になる理由が説明できません。 また、偏光を二つの成分に分けることができるというのは、電場の振動とは、偏光面での電場の強度（振幅）の振動で、偏光面以外の角度面でも、電場が存在するが故に、こういう成分分解が可能なのだと思いますが、その場合でも、偏光した光の強度が極めて小さいことに変わりありません。 偏光板の偏光は、「どういう原理」で行われているのか、また上の１と２の問題・疑問について、答えてくださる方がおられれば幸いです。 他にも疑問があるのですが、回答次第では、疑問が解消するかも知れません。 宜しくお願い致します。
- ベストアンサー
- 物理学
- 偏光、光の傾きの正体は？
私の理解が正しいかどうか教えてください。 (1)1つ？の光の振幅は、進行方向に垂直な面の中で360°のうち任意の1つの傾きをもつ。 (2)その傾きとは、教科書などにある電場の波と磁場の波が鎖のように直交して進む図における 「電場の波の振幅」の傾きである。 (3)光の傾きとはすこしずらした偏光板でも少しは光が通過するのは、傾きを成分分解したうち 偏光板の傾きに一致する成分が通過するからという説明を聞くが、それはその光のもつ本来 の傾き以外の全ての傾きも量子論的かさね合わせの状態にあるということなのか？ (4)光と偏光板の傾きが90°の時は全く通過できないのは、成分分解できないからか？ (5)90°違う2枚の偏光板では光は全く通らないが、その間に45°ずらした偏光板を入れると、少 し光が通るようになるというのは、量子論的に光は偏光板を1枚通る度に重ね合わせをリセ ットするからなのか？ (6)偏光板はスリットのような細長い穴を光が通るようなイメージがあるが、それは間違いで、む しろ板中の分子のそろった方向の光が共振吸収されることで遮蔽される？ (7)だから、スリットなら通過するモノの幅は、穴より小さい必要があるが、偏光板の分子列の幅は 光の幅とは関係ない？
- 締切済み
- 物理学
お礼
回答ありがとうございます。質問文があまり具体的でなくてすいませんでした。もう少し詳しく書くと、直線偏光された赤外光のその偏光方向が、照射される試料に見られる特有の分子振動に一致する時、光の吸収が起きるかということが私の疑問でした。本でも調べてみたところ、赤外の吸収強度は、遷移モーメントと偏光方向(電場ベクトル)との内積の2乗になることがわかったので,吸収が起こることは間違いなさそうです。最初何を調べてもこのことが記載されてなく、非常に困っていたところ、意見をしていただいたおかげで、光を吸収するということを念頭に置いて改めて調べてみることで今回の疑問点を解消することが出来ました。本当にありがとうございます！