全日制普通高級中學教科書（必修加選修）物理第三冊2003年6月第1版第34頁對光的偏振進行了介紹。盡管該內(nèi)容是面向中學生，不可能做很詳細、嚴密的討論，但我們?nèi)匀徽J為，這部分內(nèi)容的概念不是很清晰，有些含糊、甚至前后矛盾。在此，想談談自己的一些看法。為便于大家查閱，現(xiàn)將該教科書中的有關(guān)內(nèi)容分成4句話進行摘錄。

1. 通過偏振片的光波，在垂直于傳播方向的平面上，只沿著一個特定的方向振動，這種光叫做偏振光。2. 在與光波傳播方向垂直的平面內(nèi)，光振動的方向可以沿任意方向。光振動沿各個方向均勻分布的光就是自然光。光振動沿著特定方向的光就是偏振光。3.光的偏振現(xiàn)象并不罕見。除了從光源（如太陽、電燈等）直接發(fā)出的光外，我們通常看到的絕大部分光，都是偏振光。4.自然光射到兩種介質(zhì)的界面上，如果光入射的方向合適，使反射光與折射光之間的夾角恰好是90°，這時，反射光和折射光就都是偏振的，并且偏振方向互相垂直。

由于普通光源（激光除外）中有大量的原子或分子在發(fā)光，但各個原子或分子發(fā)出的光波的光振動方向彼此無關(guān)且隨機分布，導致整個光源發(fā)出的光的光矢量為圖1所示，即在垂直于傳播方向的平面上，光矢量既具有空間分布的均勻性（各個方向光振動的振幅都相同），又具有時間分布的均勻性，我們稱其為自然光或非偏振光，有時也稱其為完全非偏振光；而圖2所示為光振動只沿著某一特定方向的光，顯然該光振動不具有空間分布的均勻性（特定方向的光振動的振幅最大，而其他方向的振幅均為0）及時間分布的均勻性，而且是極端的不均勻分布，這樣的光正好與自然光形成鮮明的對比。一個是高度的不均勻分布，一個是高度的均勻分布，分別走向了兩個極端。通常形象地稱圖2所示的光為線偏振光或完全偏振光，在不至于引起誤解的情況下，有時也將其簡稱為偏振光；既然自然光（非偏振光、完全非偏振光）和線偏振光（完全偏振光、偏振光）是兩個極端情況，必然會有光矢量如圖3分布的光。即在垂直于傳播方向的平面上，各個方向都有光振動矢量，但不同方向的振幅不再相等，而是某個振動方向的光振動比其他方向都占優(yōu)勢；而與該方向垂直的方向，光振動比其他方向都處于劣勢，稱這樣的光為部分偏振光。

有了以上討論，就可以對摘錄的有關(guān)內(nèi)容進行如下改進。

第1句最好改為：通過偏振片的光波，在垂直于傳播方向的平面上，只沿著一個特定的方向振動，這種光叫做完全偏振光，有時亦簡稱為偏振光。

第2句最好改為：在與光波傳播方向垂直的平面內(nèi)，光振動的方向可以沿任意方向。光振動沿各個方向均勻分布的光就是自然光，亦稱為完全非偏振光。光振動沿著特定方向的光就是完全偏振光，有時亦簡稱為偏振光。

或許您認為改進后的第1句、第2句與教材原來的內(nèi)容并無本質(zhì)區(qū)別，因為教材已經(jīng)將完全偏振光簡稱為偏振光。但是，如果這樣的話，摘錄的第3句、第4句就又出現(xiàn)了問題。實際上，產(chǎn)生完全偏振光總需要一定的條件，我們平常最容易看到的蔚藍色天空散射的光、建筑物反射的光、俯首仰頭看到的“湖光”“山色”等等絕大部分是部分偏振光，完全偏振光所占比例實際非常低。即圖1所示的自然光經(jīng)過散射、反射后很容易變成圖3所示的部分偏振光，要看到完全偏振光則需要選擇特殊的觀察方位。所以如果堅持1、2句不修改，第3句就必須改為：光的偏振現(xiàn)象并不罕見。除了從光源（如太陽、電燈等）直接發(fā)出的光外，我們通常看到的絕大部分光，都是部分偏振光。

而第4句則無論如何都需要修改，本文建議兩種修改方法。第一種修改方法是：自然光射到兩種介質(zhì)的界面上，反射光和折射光一般都是部分偏振的，并且二者的光矢量振動占優(yōu)勢的方向（即圖3中橢圓的長軸方向）互相垂直。由于反射光在特殊情況下（反射光與折射光之間的夾角恰好是90°時）可以成為完全偏振光，而折射光則始終為部分偏振光，必須經(jīng)過多次折射才越來越逼近完全偏振光。第二種修改方法是：自然光射到兩種介質(zhì)的界面上，如果光入射的方向合適，使反射光與折射光之間的夾角恰好是90°，這是，反射光是完全偏振光而折射光是部分偏振光，并且反射光的偏振方向與折射光的光矢量振動占最優(yōu)勢的方向（長軸方向）互相垂直，也即反射光的偏振方向與折射光的光矢量振動為最劣勢的方向（短軸方向）互相平行。

總之，盡管中學生不可能、也沒有太多的必要完全弄清楚偏振光的產(chǎn)生機理，因為這將涉及到著名的菲涅耳公式。但我們以為搞清楚幾個有關(guān)的概念還是必要的，期待對物理教材作適當?shù)母倪M。另外，教師在授課時可以對完全偏振光的概念提高一步，完全偏振光不僅包括光矢量振動如圖2所示的光。如果光矢量在沿著光的傳播方向前進的同時做某種特定的周期性轉(zhuǎn)動，那么這種光也是一種完全偏振光。還可以告訴同學們蜜蜂就是通過偏振光為自己的飛行導航的。

（責任編輯孫曉雯）