首先,光波在界面发生反射跟透射时,可以将其振动分解成垂直于入射面(s分量)和平行于入射(分量)的两个分量。
在界面上反射时,s分量跟p分量的反射比是不一样的。
一、对于电介质(折射率n为实数)而言:
以光从空气(n=1)进入折射率n=1.5的介质(如某些玻璃)为例,可以做出其s分量跟p分量的反射比曲线图。
在入射角等于56.3°时(布儒斯特定律Brewster’s angle),p分量的反射比为0,意味着此时所有的反射光都是s分量的光。通过再加一个偏振片(题主提到的偏振镜),就可以把s分量全部滤掉,也即滤去了全部反射光。这是电介质的情况。
二、对于金属(折射率n为复数)而言
虽然p分量的反射比有极小值,但是其极小值并不等于零,表明在金属表面反射时,一定有p分量的存在,因此不会产生全偏振(只有s分量)现象。
因此,一个偏振镜只能消除某一种分量(s或者p)的反射光,并不能实现完全消光。
三、金属反光和电介质反光的本质区别——折射率。
1、光的本质是一种电磁波,对于与其相互作用的物质有电场和磁场的作用。金属相对于电介质而言,其中存在着大量的自由电子,在电场作用下可以产生电流(也就是可以导电),由此产生了金属/电介质这两种物质的本质区别。
2、由万能的麦克斯韦方程组Maxwell’s equations解得,电介质的折射率是实数n,金属的折射率是复数
同样地代入上文提到过的菲涅耳公式,就解得了两种完全不同的结果,也解释了两种不同介质的反光现象。
简单说:平时照相的时候需要过滤的多数都是玻璃反光。玻璃和金属反光的最大不同就是角度问题。形象地说:玻璃反射的光大都是同一个角度,所以要过滤就都过滤掉了。而金属反光是很多角度一同反射的(离子“乱跑”所致),不管你把偏振镜旋转到哪个角度,总有一些金属反光不在过滤范围内,所以金属反光始终存在。
当光线照射到金属表面时,自由电子吸收所有频率的可见光,然后很快的发射出大部分所吸收的可见光。这也是因为绝大多数金属呈银白色或钢灰色光泽的原因。金属在粉末状态时,由于晶体排列不规则,可见光被自由电子吸收后难以发射出去,所以金属粉末一般呈暗灰色或灰色,但少数金属的粉末会保持原来的颜色及光泽,例如金和鋁。






