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當光通過不同介質(zhì)界面時，入射光分為反射光和折射光，斯奈爾推導出了式（2.3.1）所示的反射定律和折射定律。但是，這兩個定律只決定了它們的方向，為了確定這兩部分光的強度和振動的取向，1821年，菲涅爾發(fā)表了題為《關于偏振光線的相互作用》的論文，假設光是橫電磁波，把入射光分為振動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，并導出了能夠表示光的折射比、反射比之間關系的菲涅爾方程，解釋了馬呂斯的反射光偏振現(xiàn)象和雙折射現(xiàn)象，奠定了晶體光學的基礎。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·菲涅爾是法國物理學家，被譽為物理光學的締造者。
菲涅爾-物理光學的締造者

奧古斯汀·菲涅爾(August in Fresnel， 1788-1827年)是法國物理學家，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。鑒于菲涅爾對光的本性研究以及波動光學理論的建立做出的卓越貢獻、1823年菲涅爾被選為巴黎科學院院士.1825年又成為英國倫敦皇家學會會員，1827年在重病中獲得了人生最后一項殊榮--倫敦皇家學會授予的拉姆福德獎章，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)。聲波是在它的行進方向上，以反復的強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)振動的橫波（見2.2.1節(jié)）。自然光在垂直于它行進方向（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，我們把這種光稱為非偏振光。然而，在晶體中傳輸時，自然光振動方向要受到限制，它只允許在某一特定方向上振動的光通過，如圖所示。我們把這種只在特定方向上振動的光稱為偏振光。

線性偏振光

a）線性偏振光波，它的電場振蕩方向限定在沿垂直于傳輸z方向的線上
b）場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）描述了當光通過晶體介質(zhì)傳輸時其電場的特性。線性偏振光是它的電場振蕩方向和傳播方向總在一個平面內(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垂直z方向的隨機方向都具有電場E。如果一束非偏振光波通過一個偏振片，就可以使它變成線性偏振光，因為偏振片把電場振蕩局限在與傳輸方向垂直的一個平面內(nèi)，這個偏振片就叫作起偏器。