光波是横波，其实矢量E的振动方向与光的传播方向垂直。在第一章第一节中曾指出，对于一个原子来说，所发出的光波的振动方向是一定的，即光矢量的振动方向只限于某一确定的方向。但光源是由大量原子或分子组成的，各原子或分子的发光情况各不相同，彼此毫无联系，因此在光传播路程中的任意一点处，光矢量在过该点并与光传播方向垂直的平面上的一切方向上都有振动，如图3-1所示。
图3-1 自然光光矢量振动方向
平均来看，光矢量在各个方向的振动振幅是相等的，这样的光就是自然光。对于自然光，可以将任意方向上的光矢量分解为两个相互垂直方向上的分量。如图3-2(a)中的x方向和y方向，这样，将所有取向的光矢量都分解在这两个相互垂直的方向上后，由于光矢量在所有取向上的振幅都相同，因此，这两个相互垂直的分量的时间平均值一定相等。所以自然光可以用两个振幅相等，振动方向相互垂直的振动来表示，如图3-2(b)所示。但必须注意由于自然光中各光矢量之间无固定的位相关系，因此不能把任何两个取向不同的光矢量合成为一个合矢量。
图3-2 自然光光矢量分解
光矢量的振动只限于某一确定方向上的光称线偏振光，如图3-3(a)和(b)所示，对线偏振光来说，其光矢量的振动总是限于由E的振动方向和传播方向构成的平面(振动面)上，因此线偏振光又称为平面偏振光。线偏振光可以由自然光入射某些元件而获得，这种能把自然光转换为线偏振光的元件称为起偏器。(www.xing528.com)
除了自然光之外，还有这样一种光，其光矢量在某一确定方向上最强，而在和它垂直的方向上振动最弱，这种光称为部分偏振光。图3-4(a)和(b)是部分偏振光的示意图。
图3-3 线偏振光
图3-4 部分偏振光
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