光的电磁理论指出，光是电磁波，光的振动矢量（称电矢量或光矢量  ）与光的传播方向垂直。但是，在垂直于光的传播方向平面内，光矢量  还可能有各种不同的振动状态。如果光矢量始终沿某一方向振动，这样的光就称为线偏振光。我们把光的振动方向和传播方向组成的平面称为振动面。由于线偏振光的光矢量保持在固定的振动面内，所以线偏振光又称平面偏振光。光的振动方向在振动面内不具有对称性，这叫做偏振。显然，只有横波才有偏振现象，这是横波区别于纵波的一个最明显的标志。
一个原子（或分子）每次发光所发出的波列可以认为是线偏振光，它的光矢量具有一定的方向。但是，普通光源所发出的光是由大量原子的持续时间很短的波列组成，这些波列的振动方向和相位是无规的、随机变化的。所以在垂直光传播方向的平面上看，几乎各个方向都有大小不等、前后参差不齐而变化很快的光矢量的振动。按统计平均来说，无论哪一个方向的振动都不比其他方向更占优势，即光矢量的振动在各方向上的分布是对称的，振幅也可看做完全相等（如图所示），这种光就是自然光，它是非偏振的。
由上述可知，自然光的情况要比线偏振光复杂得多。我们可以设想把每个波列的光矢量都沿任意取定的两个垂直方向分解， |
图12-50（a） |
然后将所有波列光矢量的两个分量分别叠加起来，成为总光波光矢量的两个分量。由于各波列的相位和振动
| 方向都是无规分布的，所以这两个分量之间没有固定的相位关系。这样，我们把自然光分解为两个相互独立、等振幅、相互垂直方向的振动（如图所示）。这样的分解也就是把自然光分解为两束相互独立的、等振幅的、振动方向相互垂直的线偏振光，这两个线偏振光的光强各等于自然光光强的一半。图中用短线和点子分别表示在纸面内和垂直于纸面的光振动。 |
（b） |
（c） |
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图12-50 |
在光学实验中，如果采用某种方法，把自然光两个互相垂直的独立振动分量中的一个完全消除或移走，只剩下另一个方向的光振动，那么就获得了线偏振光。如果只是部分地移走一个分量，使得两个独立分量不相等，就获得所谓部分偏振光。线偏振光和部分偏振光的表示方法如图所示。
（a）
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（b） |
图12-51 |
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的线偏振光的合成。振幅相等时为圆偏振光。圆偏振光和椭圆偏振光又有右旋和左旋两种。
