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偏光のしくみと応用
12t5007d 五浦
亮佑
目次

様々な偏光

偏光の応用例

反射による偏光

生物と偏光

まとめ
直線偏光

光の進行方向から光を見ると直線に見える。
・電場ベクトルのx成分、y成分の位相差なし。
円偏光

光の進行方向から見ると振動面が円に見える。
・電場ベクトルのx成分とy成分に位相差1/4波長
円偏光
楕円偏光

光の進行方向から見ると振動面が楕円に見える。
・位相差は0,π/2などのキリの良い場合以外
楕円偏光
立体映像の原理
・直線偏光を利用した立体映像
式による記述
x,y方向に振動する光の電場ベクトルは
Ex = Ax sin(𝜔𝑡 − 𝑘𝑥) ・・・①
Ey = Ay sin(𝜔𝑡 − 𝑘𝑥) ・・・②
それぞれの方向にδx,δyの位相が変化する
A:振幅
ω:角振動数
Ex = Ax sin(𝜔𝑡 − 𝑘𝑥 + δx)
k:波数
Ey = Ay sin(𝜔𝑡 − 𝑘𝑥 + δy) となり
t:時間
整理すると、
(E𝑥 2/A𝑥 2 )+( E𝑦 2/A𝑦 2 )-2 (E𝑥 2/A𝑥 2 ) ( E𝑦 2/A𝑦 2 )cos(δx − δy)
= sin2(δx − δy) ・・・③
(E𝑥 2/A𝑥 2 )+( E𝑦 2/A𝑦 2 )-2 (E𝑥 2/A𝑥 2 ) ( E𝑦 2/A𝑦 2 )cos(δx − δy)
= sin2(δx − δy) ・・・③
(1)δx − δy = 0,2π,4π のとき
(Ex/Ax) – (Ey/Ay) = 0
Ey = ( Ay /Ax ) ・ Ex
(2)δx − δy
直線偏光
= π/2, 3π/2, 5π/2 のとき
(E𝑥 2/A𝑥 2 )+( E𝑦 2/A𝑦 2 ) = 1
Ax = Ay のとき、
E𝑥 2+E𝑦 2 = 1
円偏光
反射による偏光

偏光フィルタの有無による違い
偏光フィルタを使用しない場合
偏光フィルタを使用した場合
反射による偏光
p偏光は入射角56°
付近で反射率0
（ブリュースター角）
s偏光をカットするような
入射角： Ψ0
反射角： Ψ1
透過光の屈折角： Ψ2
Rp: p偏光の反射率
偏光フィルタを用意
Rs: s偏光の反射率
すれば反射しない
生物と偏光

小さな個眼が集まった複眼
それぞれの個眼は角度が異なるため
振動面の異なる偏光を検知できる。
トンボの複眼
個眼の分光感度が高いため、
曇りの日でも太陽の位置がわかる。
利用
蜂は太陽の方向を基準とした角度で
餌場記憶。
まとめ



様々な偏光
直線偏光、円偏光、楕円偏光。
偏光フィルタや立体映像に応用。
反射による偏光
p偏光,s偏光。
p偏光にはブリュースター角と呼ばれる反射率0になる入射角
写真撮影の反射を抑える偏光フィルタ。
生物と偏光
複眼は角度の異なる個眼の集まりであり異なる振動面の光を
感知。
参考文献
偏光とは何か
http://fnorio.com/0124polarization_of_light0/polarization_of_li
ght0.html
 MeCan imaging
http://www.mecan.co.jp/Optical-Film/3D-Glasses/Techinform.html
 生物史から自然の摂理を読み解く
http://www.seibutsushi.net/blog/2008/05/481.html
 Polatechno
http://www.polatechno.co.jp/products/film_living.html
 ネオアーク株式会社
http://neoark.co.jp/?page_id=1547


基礎から学ぶ光物性
http://home.sato-gallery.com/hikaribussei/index.html
http://www.chem.sci.osakau.ac.jp/lab/tsukahara/takechi/background01.html
 偏光フィルターを使おう
http://diji1.ehoh.net/contents/osusumesilis/plf.html

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