题目

偏振片是怎么起作用的
不要只告诉我说让与之偏振方向相同的光通过,我要知道实现这一效果的机制.
又说自然界中的天然反射镜起偏器,如江河或海洋的水面、皮革、鱼鳞、毛发等也能起偏振器的作用,这又是怎么回事?
我可以加，怕的是悬赏后无人答浪费。
更主要的是补充中的自然偏振器的问题，

提问时间：2021-03-29

答案

我详细解释一下.
1.光波是横波,即电场方向和传播方向垂直,这是可能有偏振现象的基础.
2.在与传播方向垂直的平面内,如果某一方向上电场没有被吸收,而另一方向（往往是与它垂直的）电场被吸收最大,那么就形成了偏振片,所有的偏振片原理都是这样的,看例子：
eg.1线栅偏振器（你可以自行找一幅图）：沿着金属细线,电场会驱动自由电子,从而被消耗掉,垂直于金属线,电场不会吸收.因此,垂直方向的电场透过,平行的被吸收,因此透过的光,电场仅仅剩下与金属线垂直的部分,从而形成偏振光.
eg.2最常见的偏振片：利用晶体的双折射.晶体存在一个方向叫做光轴,电场与光轴平行时吸收最少,垂直时吸收最多,因此最后做成了偏振片.
天然反射：如楼上所言,这个是利用了Brewster起偏原理.数学上,从Maxwell Eq.的确和boundary condition可以得到.Fesnel已经得到,对于振动方向不同的光的电场,反射率和折射率有差异[1].当光从某个特定角度（Brewster角）入射入射时,反射光的某一个振动方向的电场消失,只剩下与之垂直的另一个方向的电场,于是成为偏振光.
从而,你看到的比如夏天的水面,或者大楼玻璃,车身等金属反射的很强的光,都是偏振的（实际情形当然只能是部分偏振）,如果你带上偏振眼睛,那么就可以不晃眼.
[1]至于为什么不同振动方向的光透射率和反射率有差异,可以给一个形象但是并不甚正确的类比.设想你有一根竹竿,把它直插入水中,和把竿端平了往水里面按,感受到的阻力当然不同.更进一步的真实的物理本质,是最小作用量原理和能量守恒在起作用,唯象的就体现在Maxwell方程组上.