光在兩(liang) 種介質表麵上的行為(wei) 除了傳(chuan) 播方向可能發生改變以外，還有能流的分配，相位的躍變和偏振態的變化，這些問題可以根據光的電
磁理論，由電磁場的邊界條件求得全麵的解。在電磁理論之前，菲涅爾已用光的彈性以太論回答了這些問題。本文結合部分偏振相關(guan) 理
論，使用偏振相機對一些材料的表麵反射光的偏振狀態做了一些實驗，對反射光的偏振特性建立一定感性認知。
摘要：光在兩(liang) 種介質表麵上的行為(wei) 除了傳(chuan) 播方向可能發生改變以外，還有能流的分配，相位的躍變和偏振態的變化，這些問題可以根據
光的電磁理論，由電磁場的邊界條件求得全麵的解。在電磁理論之前，菲涅爾已用光的彈性以太論回答了這些問題。本文結合部分偏振
相關(guan) 理論，使用偏振相機對一些材料的表麵反射光的偏振狀態做了一些實驗，對反射光的偏振特性建立一定感性認知。
一、 菲涅爾公式
p為(wei) 平行入射麵方向，s為(wei) 垂直入射麵方向
菲涅爾公式表明：
1、 反射折射光裏的p分量和s分量是互相獨立的。
2、 p分量和s分量的反射率和透射率一般是不一樣的，而且反射時可能發生相位躍變，這樣一來，反射和折射都會(hui) 改變入射光的偏振
態。
二、反射光的偏振特性
如圖是根據菲涅爾方程得到的反射率和入射角關(guan) 係圖，T是光的入射角，R是光在物體(ti) 表麵的反射率。
對於(yu) 絕緣體(ti) 來說，反射光絕大部分被吸收，其中p偏光被吸收的成分更多。而金屬中的電子不像絕緣體(ti) 中的電子一樣付著在原子周圍，
而是自由狀態。假設現在有一個(ge) 獨立的電子被放到一束電磁波（光）中，那麽(me) 電子就會(hui) 跟隨電磁場做規則震蕩運動，電子本身的能量不
變。但是如果金屬中的電子被電磁波（光）照射，電子在做震蕩運動的時候還會(hui) 與(yu) 周圍的原子或離子發生碰撞，每碰撞一次，電子就會(hui)
得到更多的能量，電子的運動方向也會(hui) 發生改變。
三、 金屬與(yu) 絕緣體(ti) 實驗
實驗通過偏振光照明，使用偏振相機來觀察測試金屬和絕緣體(ti) （紙麵）的反射光特性。
1、 在金屬表麵上使用偏振相機觀察
測試樣板圖
同時也更換了其它表麵粗糙程度不同的金屬，測試了其它入射角度和反射角度，以及其它偏振角度，得到結論反射光和入射光的偏振角
度基本一致。
這是因為(wei) s和p偏振分量的反射率較高，入射光的偏振方向中s和p分量都被反射。
2、 紙麵
同時也測試了其它入射反射方向以及其它偏振方向。
絕緣體(ti) 表麵反射光的偏振方向和入射光關(guan) 係不大，基本是自然光。
絕緣體(ti) 表麵反射的s和p分量都較低，反射的基本基本都是漫反射成分，最終也就看到各個(ge) 偏振方向的強度比較接近。
結論：金屬表麵的反射行為(wei) 接近於(yu) 鏡麵反射，反射光的偏振與(yu) 入射光偏振狀態基本一致。絕緣體(ti) 材料表麵一般為(wei) 漫反射行為(wei) ，反射光接近於(yu) 自然光的偏振狀態。
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