第二章 电磁波及其衍生 第一节 ​电磁波与电磁波偏振现象

电磁波与电磁波偏振现象：

通过对第一章的内容讲解，我们对三元平衡定律已经有了一定的初步认识。通过三元平衡定律对电磁波的讲解，知道电磁波是电场和磁场周期性相互转换形成的非有形波。这种非有形波，实际上是一种呈周期性变化的粒子形成的“类波”现象，所以电磁波具有波粒二象性。

可见光作为电磁波的一种，可见光的偏振现象，同样也是电磁波研究领域里，一个不可回避的自然现象。传统电磁波理论根据：“偏振是指横波的振动矢量(垂直于波的传播方向)偏于某些方向的现象”，所以认为电磁场是一种横波，然而横波事实上却是一种有形波。

其实人们之所以会认为电磁场是一种横波，主要还是因为对机械波的惯性认知，人们对机械波的惯性认知，直接影响到了对电磁波的认知。

图2-1，传统理论中对电磁波偏振现象的解释的示意图。

但是通过三元平衡定律建立起来的电磁波的波动形态模型图，知道电场和磁场之间能量大小的转换，是形成电磁波的最根本要素。电磁波是一种非有形波，这种非有形的“类波”，其实是某一时空里电磁场的某种状态。

所以根据三元平衡定律，电磁波偏振如图2-2所示：

图13，自然光在通过偏振镜的过程中，电场周围的磁场被部分屏蔽。

电磁波被偏振镜屏蔽的部分磁场，会导致电磁波整体能量的流失，但不会影响电磁波的频率，更不会影响电磁波中电场与磁场的转换关系。

电磁波穿过偏振镜电场和磁场能量波动关系变化，如图2-3所示：

图2-3，电磁波穿过偏振镜，由于磁场被部分屏蔽，导致了部分能量流失。就是说在电磁波穿过偏振镜的时候，损耗了部分能量，通过偏振镜之后的电磁波仍然会保持无损耗传播。图中的曲线的长短与机械波波形图中表示频率不同，只表示整体能量大小，这里和频率无关，平衡轴也不是传递方向。