光的極化方向
光是一種「電磁波」，電磁波是由「電場」與「磁場」交互作用而產生的一種「能量」，電磁波的外觀可以使用三個互相垂直的座標來表示，如果Y軸為電磁波(光波)前進的方向，則X軸為磁場方向，Z軸為電場方向，如圖5-5(a)所示，磁場沿著X軸方向振動，電場沿著Z軸方向振動，而造成一個沿著Y軸波動前進的能量，這個波動前進的能量稱為「電磁波(Electromagnetic
wave)」。
極化光與非極化光光波(電磁波)的電場方向我們稱為「極化方向(Polarized direction)」。如果一道光波前進的時候，其電場方向(極化方向)一直在改變，稱為「非極化光(Non-polarized light)」，如圖5-5(b)所示；如果一道光波前進的時候，其電場方向(極化方向)固定不變，稱為「極化光(Polarized light)」，如圖5-5(c)與(d)所示。一般我們常見到的光，包括太陽光、日光燈與燈泡等都是非極化光，因為「非極化光」與「極化光」以人類的肉眼觀察並沒有太大的差異，因此在照明時，使用非極化光即可；但是在許多光電產品中，必須利用極化光的某些特性才能製作產品，例如：液晶顯示器(LCD)與光通訊元件等，因此極化光可以提供我們更多的應用。
極化光的種類極化光可以分為「垂直極化光」與「水平極化光」兩種：
＞垂直極化光(P-polarized或TE)
如果光波是延著水平面(X-Y平面)前進，而光波的電場方向(極化方向)一直保持與水平面(X-Y平面)垂直的極化光，稱為「垂直極化光」，如圖5-5(c)所示。垂直極化光又稱為「P-polarized」或「TE(Trans Electric)」，「Trans」中文意思是指「垂直」，而「Electric」中文意思是指「電場」，因此「TE」指的就是「垂直電場」，即電場方向垂直的光。
＞水平極化光(S-polarized或TM)
如果光波是延著水平面(X-Y平面)前進，而光波的電場方向(極化方向)一直保持與水平面(X-Y平面)平行的極化光，稱為「水平極化光」，如圖5-5(d)所示。水平極化光又稱為「S-polarized」或「TM(Trans Magnetic)」，「Trans」中文意思是指「垂直」，而「Magnetic」中文意思是指「磁場」，因此「TM」指的就是「垂直磁場」，即磁場方向垂直(電場方向水平)的光。
極化器(Polarizer)與偏光片(Anaysizer)能使非極化光轉變為極化光的元件稱為「極化器(Polarizer)」或「偏光片(Anaysizer)」，是使用具有方向性的薄膜材料「聚乙烯醇(PVA：Poly Vinyl Alcohol)」製作，如圖5-6所示，如果薄膜分子排列為垂直方向則形成「垂直偏光片」，如圖5-6(a)所示；如果薄膜分子排列為水平方向則形成「水平偏光片」，如圖5-6(b)所示，不過比較圖5-6(a)與(b)不難發現，其實垂直偏光片與水平偏光片恰好相差90，如果直接用手將垂直偏光片旋轉90就會變成水平偏光片，所以這兩種偏光片的製作方式完全相同，只是角度不同而已。
當一道非極化光通過「垂直偏光片」，則只有「電場垂直的光」可以通過，其他電場方向(極化方向)的光會被垂直偏光片阻檔而無法通過，如圖5-6(a)所示；同理，當一道非極化光通過「水平偏光片」，則只有「電場水平的光」可以通過，其他電場方向(極化方向)的光會被水平偏光片阻檔而無法通過，如圖5-6(b)所示，我們就是利用這種阻檔的方式使「非極化光」變成「垂直極化光」或「水平極化光」，但是，由於使用阻檔的方式，大部分的光會被阻檔在偏光片前面，當然會使得穿透光的強度減弱，液晶顯示器(LCD)就是利用這種原理製作，所以光源的利用效率很低，因為大部分的光都被阻檔在偏光片前面，而沒有真正進到我們的眼睛裏。
大家可能會好奇，「極化光」與「非極化光」用人類的眼睛看起來有什麼不同？那「垂直極化光」與「水平極化光」用人類的眼睛看起來又有什麼不同？答案是：完全相同，換句話說，人類的眼睛基本上是無法直接分辨出極化光與非極化光的差別，也無法直接分辨出垂直極化光與水平極化光的差別，但是當極化光或非極化光照射到物體表面反射回來時，人類的眼睛感受會有些許差異，例如：一般的檯燈是使用傳統的燈管，屬於「非極化光」，當它照射到書本再反射到我們的眼睛時會讓人覺得頭暈目眩(其實這只是藉口，真正讓我們頭暈目眩的是書本的內容而不是檯燈…:P)；市面上M公司有一種標榜具有防炫功能的檯燈，就是在傳統的燈管前面加裝一片特別的「偏光片」，將傳統的燈管發出的非極化光轉變為「極化光」，當它以某一個角度照射到書本再反射到我們的眼睛時就不會讓人覺得頭暈目眩了。
極化光與非極化光光波(電磁波)的電場方向我們稱為「極化方向(Polarized direction)」。如果一道光波前進的時候，其電場方向(極化方向)一直在改變，稱為「非極化光(Non-polarized light)」，如圖5-5(b)所示；如果一道光波前進的時候，其電場方向(極化方向)固定不變，稱為「極化光(Polarized light)」，如圖5-5(c)與(d)所示。一般我們常見到的光，包括太陽光、日光燈與燈泡等都是非極化光，因為「非極化光」與「極化光」以人類的肉眼觀察並沒有太大的差異，因此在照明時，使用非極化光即可；但是在許多光電產品中，必須利用極化光的某些特性才能製作產品，例如：液晶顯示器(LCD)與光通訊元件等，因此極化光可以提供我們更多的應用。
極化光的種類極化光可以分為「垂直極化光」與「水平極化光」兩種：
＞垂直極化光(P-polarized或TE)
如果光波是延著水平面(X-Y平面)前進，而光波的電場方向(極化方向)一直保持與水平面(X-Y平面)垂直的極化光，稱為「垂直極化光」，如圖5-5(c)所示。垂直極化光又稱為「P-polarized」或「TE(Trans Electric)」，「Trans」中文意思是指「垂直」，而「Electric」中文意思是指「電場」，因此「TE」指的就是「垂直電場」，即電場方向垂直的光。
＞水平極化光(S-polarized或TM)
如果光波是延著水平面(X-Y平面)前進，而光波的電場方向(極化方向)一直保持與水平面(X-Y平面)平行的極化光，稱為「水平極化光」，如圖5-5(d)所示。水平極化光又稱為「S-polarized」或「TM(Trans Magnetic)」，「Trans」中文意思是指「垂直」，而「Magnetic」中文意思是指「磁場」，因此「TM」指的就是「垂直磁場」，即磁場方向垂直(電場方向水平)的光。
極化器(Polarizer)與偏光片(Anaysizer)能使非極化光轉變為極化光的元件稱為「極化器(Polarizer)」或「偏光片(Anaysizer)」，是使用具有方向性的薄膜材料「聚乙烯醇(PVA：Poly Vinyl Alcohol)」製作，如圖5-6所示，如果薄膜分子排列為垂直方向則形成「垂直偏光片」，如圖5-6(a)所示；如果薄膜分子排列為水平方向則形成「水平偏光片」，如圖5-6(b)所示，不過比較圖5-6(a)與(b)不難發現，其實垂直偏光片與水平偏光片恰好相差90，如果直接用手將垂直偏光片旋轉90就會變成水平偏光片，所以這兩種偏光片的製作方式完全相同，只是角度不同而已。
當一道非極化光通過「垂直偏光片」，則只有「電場垂直的光」可以通過，其他電場方向(極化方向)的光會被垂直偏光片阻檔而無法通過，如圖5-6(a)所示；同理，當一道非極化光通過「水平偏光片」，則只有「電場水平的光」可以通過，其他電場方向(極化方向)的光會被水平偏光片阻檔而無法通過，如圖5-6(b)所示，我們就是利用這種阻檔的方式使「非極化光」變成「垂直極化光」或「水平極化光」，但是，由於使用阻檔的方式，大部分的光會被阻檔在偏光片前面，當然會使得穿透光的強度減弱，液晶顯示器(LCD)就是利用這種原理製作，所以光源的利用效率很低，因為大部分的光都被阻檔在偏光片前面，而沒有真正進到我們的眼睛裏。
大家可能會好奇，「極化光」與「非極化光」用人類的眼睛看起來有什麼不同？那「垂直極化光」與「水平極化光」用人類的眼睛看起來又有什麼不同？答案是：完全相同，換句話說，人類的眼睛基本上是無法直接分辨出極化光與非極化光的差別，也無法直接分辨出垂直極化光與水平極化光的差別，但是當極化光或非極化光照射到物體表面反射回來時，人類的眼睛感受會有些許差異，例如：一般的檯燈是使用傳統的燈管，屬於「非極化光」，當它照射到書本再反射到我們的眼睛時會讓人覺得頭暈目眩(其實這只是藉口，真正讓我們頭暈目眩的是書本的內容而不是檯燈…:P)；市面上M公司有一種標榜具有防炫功能的檯燈，就是在傳統的燈管前面加裝一片特別的「偏光片」，將傳統的燈管發出的非極化光轉變為「極化光」，當它以某一個角度照射到書本再反射到我們的眼睛時就不會讓人覺得頭暈目眩了。
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