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當(dāng)光通過不同介質(zhì)界面時(shí)，入射光分為反射光和折射光，斯奈爾推導(dǎo)出了式（2.3.1）所示的反射定律和折射定律。但是，這兩個(gè)定律只決定了它們的方向，為了確定這兩部分光的強(qiáng)度和振動(dòng)的取向，1821年，菲涅爾發(fā)表了題為《關(guān)于偏振光線的相互作用》的論文，假設(shè)光是橫電磁波，把入射光分為振動(dòng)平面平行于入射面的線偏振光和垂直于入射面的線偏振光，成功地解釋了偏振現(xiàn)象，并導(dǎo)出了能夠表示光的折射比、反射比之間關(guān)系的菲涅爾方程，解釋了馬呂斯的反射光偏振現(xiàn)象和雙折射現(xiàn)象，奠定了晶體光學(xué)的基礎(chǔ)。1823年，菲涅爾又發(fā)現(xiàn)了光的圓偏振和橢圓偏振現(xiàn)象。

       奧古斯汀·讓·菲涅爾是法國(guó)物理學(xué)家，被譽(yù)為物理光學(xué)的締造者。
菲涅爾-物理光學(xué)的締造者

奧古斯汀·菲涅爾(August in Fresnel， 1788-1827年)是法國(guó)物理學(xué)家，成功地解釋了偏振現(xiàn)象和雙折射現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)了光的圓偏振和橢圓偏振現(xiàn)象。鑒于菲涅爾對(duì)光的本性研究以及波動(dòng)光學(xué)理論的建立做出的卓越貢獻(xiàn)、1823年菲涅爾被選為巴黎科學(xué)院院士.1825年又成為英國(guó)倫敦皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，1827年在重病中獲得了人生最后一項(xiàng)殊榮--倫敦皇家學(xué)會(huì)授予的拉姆福德獎(jiǎng)?wù)?，之后不久因結(jié)核病去世，享年僅39歲。

       光波和聲波同樣都是波，但它們具有不同的性質(zhì)。聲波是在它的行進(jìn)方向上，以反復(fù)的強(qiáng)弱變化來傳播的疏密縱波；而光波卻是在與傳播方向垂直的平面內(nèi)振動(dòng)的橫波（見2.2.1節(jié)）。自然光在垂直于它行進(jìn)方向（z軸）的平面內(nèi)（由y軸和x軸構(gòu)成的平面）的所有方向上都有振動(dòng)，我們把這種光稱為非偏振光。然而，在晶體中傳輸時(shí)，自然光振動(dòng)方向要受到限制，它只允許在某一特定方向上振動(dòng)的光通過，如圖所示。我們把這種只在特定方向上振動(dòng)的光稱為偏振光。

線性偏振光

a）線性偏振光波，它的電場(chǎng)振蕩方向限定在沿垂直于傳輸z方向的線上
b）場(chǎng)振蕩包含在偏振平面內(nèi)
c）在任一瞬間的線性偏振光可用包含幅度和相位的Ex和Ey合成

        光的偏振（也稱極化）描述了當(dāng)光通過晶體介質(zhì)傳輸時(shí)其電場(chǎng)的特性。線性偏振光是它的電場(chǎng)振蕩方向和傳播方向總在一個(gè)平面內(nèi)（振蕩平面），如圖2.3.12a所示，因此線性偏振光是平面偏振波。與此相反，非偏振光是一束光在每個(gè)垂直z方向的隨機(jī)方向都具有電場(chǎng)E。如果一束非偏振光波通過一個(gè)偏振片，就可以使它變成線性偏振光，因?yàn)槠衿央妶?chǎng)振蕩局限在與傳輸方向垂直的一個(gè)平面內(nèi)，這個(gè)偏振片就叫作起偏器。