75、什麽是偏振光?

    光可以看作是由一些微小的波構成的。這些波可以在任何一個平麵上振動。在一個特定的光束中，有些波可以上下振動，有些波左右振動，有些波則沿對角方向振動。它們的振動方向可能均勻地分布在所有各個方向上，沒有一個振動平麵占優勢或者在光波中比其他平麵占有更大的份額——普通的太陽光或電燈泡的光都是這樣。


    可是，現在讓我們設想光穿過一塊透明的晶體。晶體是由排成規整的行列和平麵的原子或原子團構成的。因此，光波會發現，當它的振動平麵恰巧能塞進兩個原子平麵之間時，它就很容易通過這塊晶體。要是它的振動平麵與原子的平麵成一個角度，它就會撞在原子上，因此，光波就要消耗很多能量方能繼續振動下去。這樣的光會局部或全部被吸收掉。


    你可以用下麵的辦法想到這是一種什麽景象：試想像你把一根繩子的一頭拴在鄰居院子裏的樹上，另一頭拿在你手裏。再假定繩子是從籬笆的兩根竹子的正當中穿過去的。好了，如果你現在拿繩子上下波動，這些波就會從兩根竹子之間通過，並從你的手傳到那棵樹上。這時，那座籬笆對你的波來說是“透明的”。但是，要是你讓繩子左右波動，繩子就會撞在兩根竹子上，波就不會通過籬笆了。


    有些晶體能夠強迫光波把所有能量分成兩束分離的光線。這時振動平麵就不再均勻分布了。在其中的一個光束中，所有的波都在一個特定的平麵上振動；而在另一個光束中，所有的波都在與第一束光的平麵成直角的平麵上振動：不可能出現任何對角方向的振動。


    當光波被迫在某一特定的平麵上振動時，我們就說這樣的光是“麵偏振光”，或簡單地稱它為“偏振光”。而朝著所有各個方向振動的普通光都是“非偏振光”。西方國家把偏振光稱為“極化光”。


    為什麽叫做“極化光”呢？當這種現象在1908年第一次定名時，那個發明這個名稱的法國工程師馬呂斯關於光的本性有一個錯誤的理論。他認為，光是由一些像磁鐵那樣有南北極的粒子組成的。他想，那種從晶體中穿過的光，可能是南北極的方向全部相同。這種想法後來被證明是錯的，但那個名稱卻已被人們牢牢地記住，無法再改變了。


    當一塊晶體產生偏振平麵各不相同的兩束光時，這兩束光具有稍稍不同的性質。它們在通過晶體時所受到的偏折的大小可能不一樣。因此，我們可以想法設計出一塊晶體，讓它把一束光完全反射掉，而隻讓另一束光全部通過它。


    在利用某些晶體時隻有一束光能通過，是因為另一束光被吸收掉而轉化為熱。偏振眼鏡片（它是在塑料中嵌入許多細小的這類晶體）就是以上述方式吸收掉許多光，由於這種鏡片著色，吸收掉的光就更多了。這種鏡片就是這樣消除眩目的強光的。


    當偏振光通過含有某種不對稱分子的溶液時，它的振動平麵會被扭轉一個角度。化學家根據這種扭轉的方向和角度的大小，就能夠對這種分子的真實結構做出許多推斷，特別是對於有機化合物的分子更是如此。正因為這樣，偏振光對於化學理論來說，一直是極其重要的。