電磁波における偏光で

質問

ふと疑問がわきました。
偏光て、どうゆうものなのでしょう？
屈折率が常にｎ＞１に保たれると何か本にありました。
私はパラフィンに光を垂直に放射し、屈折率を調べましたが、誤差か何かにより、ｎ＜１となってしまいました。
偏光はなぜ屈折率ｎ＞１になるのでしょう？

回答No.1

grothendieck · ベストアンサー

tessさん、こんにちは。屈折率は偏光の性質というより物質の性質だと思います。最近、屈折率が負になりえるという説があります。
　Parimi P. V. et al.;Nature 426, 404 (2003)
　Cubukcu E. et al.;Nature 423, 604-605 (2003)
なお、この問題ではありませんが、
　∫ＸｎｄΩ
のような面積分をする時、ｄΩ=dxdydz とすることはできません。あえてデカルト座標でしようとするならば、
　∫ＸｎｄΩ
　= ∫[Ｘx dydz + Ｘy dzdx + Ｘz dxdy]
とする必要があります。ここでＸxは、面上でy,z座標が(y,z)の点でのベクトルＸのx成分をとります。

お礼

お世話になっています。ありがとうございます。
なんとか数学のほうは解けました。
が、偏光についていまいち・・・
イメージがつかめません；；

回答No.3

sanori

偏光には、直線偏光だけでなく、楕円偏光、円偏光などがあります。いずれも、電磁波の進行方向をＺとしたとき、Ｘ方向およびＹ方向への振動（直線偏光）を合成したものであるので、見かけの偏光状態に違いはあれども、要は、同じ類のものと思ってよいでしょう。

屈折率＞１は、真空中よりも電磁波の伝播速度が速いものがない、ということです。

なお、トリビアですが、
反射光は偏光になります。
なぜ？の理由を書くと長くなるので、書きません。
海に反射した夕日の光が、まぶしくて、周囲の他のものが見えにくいときがありますね。
こういった場合に、偏光レンズのサングラスをかけると太陽反射光が弱まって見えて、周囲の他のものが相対的に見えやすくなるのは、反射光が偏光であるためです。

もういっちょトリビア。
ふつうの液晶ディスプレイ（ＴＮとかＳＴＮとかの方式）は、偏光板が使われているので、それを見ている人に届く光は偏光です。偏光サングラスを通して、顔を色々な角度に回転させて液晶画面を見ると、ある角度のときに真っ黒に見えます。

回答No.2

kuwamanma

偏光は光を波として捉えた時、その位相をそろえるというものです。
一つの光子を直進方向から見た時、波の性質を持つ光子はバネのような単振動をしているように見えます。（いや見えへんし…あくまでイメージですが。）この多くの光子を束にしたとき（光子の束→光とします）、その一つ一つが様々な方向の単振動をしています。
今、電磁波により偏光させると、その位相が揃った光を得ることができます。これが偏光です。多分…イメージとしてはあってると思います。

屈折についてはプリズムを考えてみてください
プリズムに白色光（様々な波長をもつ光）を透過させると白色光が虹色の光に分けられます。このことからそれぞれの波長成分ごとに、屈折角が異なることが分かります。屈折率の式ってどのようなものか忘れましたが、このことから光の波長が屈折率に関係することが分かります。

屈折させたとき、屈折率ｎは…

実験自体がどのようなものか分かりませんし、実験したことないので、僕にはなんとも言えませんが、これらのことから考えてみてください。

お礼

ありがとうござまいす。
ｎについてはわかりました！！

が・・・偏光の性質がいまいち・・