我们看立体电影，犹如身临其境，房屋、街道、大山和小溪，一切景物都是那样清楚、明晰。那火车隆隆而来，就象开出了银幕，开过我们的头顶去；那足球赛多么有趣，足球“嗖”地飞出了银幕，朝着我们的脸上飞来，我们，其它的观众，都不由自主地急忙把头一偏，似乎在这一刹那，球真的从耳边飞了过去。

立体电影是用偏振光双镜头放映机放映的。因而看电影时还要戴上一副特殊的眼镜，那是两片镜片不同的眼镜，叫做偏振眼镜。我们戴着这种眼镜看电影，眼镜的左、右两片镜片就会有选择地将银幕上的影象摄取来，而造成一种奇异的立体形象感。

偏振光是什么光？其奥妙何在？光的偏振是光的波动性的一种表现形式，因此，要认识偏振光，还得从波谈起。

波动有两种形式：一种是纵波；一种是横波。它们传播的方式是不同的。我们知道，声波是一种纵波，它传播开来，空气密度将相应地跟着变化，就某一部位而言，该处的密度则一会儿大、一会儿小地交替变化光波是一种横波，空气或其它介质在垂直于波的传播方向上，每一薄层都围绕着其平衡位置作横向移动。

我们可以做一个小实验，观察一下横波的传播和横波的偏振。将绳子的一头拴住，另一头拉在手里做上下抖动。那样，让垂直方向振动的绳子通过一个垂直的窄缝，绳子上的振动状态在窄缝前后没有变化。换句话说，在垂直方向振动的波可以通过垂直方向的窄缝。让垂直方向振动的绳子通过一个水平窄缝，可以看见在窄缝前绳子的振动和原来一样，而在窄缝后绳子在垂直方向的振动消失了。这就是说，垂直方向振动的波不能通过水平窄缝。让垂直方向振动的绳子先通过垂直窄缝，尔后再通过水平窄缝，则绳子的振动通过垂直窄缝后，却不能再通过水平窄缝了。这个实验表明，只有当窄缝的方向和波的振动方向一致时，波才能无阻碍地通过窄缝；而当窄缝垂直于波的振动方向时，窄缝将阻止波的传播。如果波的振动方向和窄缝既不垂直也不平行，则通过窄缝的波的振动与两者的夹角有关。

从这个实验，我们就不难理解偏振眼镜的作用了。如果还用上面那种形象的比喻说法，那末，偏振眼镜片是由许许多多眼睛所看不见的“窄缝”组成的（这些窄缝，实际上是由组成偏振片的物质结构所决定）。我们把“窄缝”的方向叫做偏振眼镜的轴。在灯光前面一连串放置两个偏振眼镜片，当偏振眼镜片的轴和偏振眼镜片的轴相互平行时，通过的直线偏振光，当两个偏振眼镜片的轴相互垂直时，直线偏振光就一点也不能通过偏振眼镜片了。

我们再拿一根长螺旋弹簧代替绳子来做上述实验：拉动弹簧，沿着弹簧长度方向产生一列纵波，则不管窄缝取相同方向还是取其它任意方向，都不会阻碍纵波穿过前后两个窄缝而向前传播。因为纵波是沿着弹簧长度方向以疏密形式传播，而不是以横向振动形式传播的。这就是说，纵波不会发生偏振现象。

这样，我们就可以依据上述特征来证实光波是横波而不是纵波了。

让阳光或灯光照射一块电气石晶体薄片或人造偏振片，光透过后强度减弱。但是，如果以入射光线为轴旋转晶体薄片，则可以看到透射的光的强度不再有任何变化了。这时，如果让透射光再投射到同样的晶体薄片上，就会发现透过第二片晶体薄片的光的强度与第二片晶片相对于第一片晶片的方向有关。同样的，以透射光线为轴旋转第二片晶片，透过后一晶片的光的强度就会发生周期性的变化：当转到某一方向时，透射光最强，从这个位置起再转过90°，透射光最弱，强度接近于零。但是，入射光透过第一片晶片时，即使旋转这片晶片，透射光的强度也不随晶片的转动而有任何变化，当光束再透过第二片同样的晶片时，则这片晶片只让沿着某一方向振动的光波通过，这就表明：光不是纵波。

我们知道，光是一种电磁波，光的振动就是电磁振动，包括电场和磁场这两个振动方向彼此垂直的振动。太阳光和灯光都是大量原子或分子辐射的电磁波的混合波。由于原子、分子运动的复杂性，虽然每个原子辐射的电磁波的电场和磁场彼此垂直，但由于电场和磁场并没有固定的方向，因此，大量原子辐射的电场或磁场是任意方向的。如果我们沿光的传播方向看去，在垂直光的前进方向的平面内，任何方向的电场或磁场都是均匀分布的，我们把这样的光叫做自然光。

太阳或灯发出的光——自然光，包含着在垂直于传播方向的平面上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的强度都相同。因此，这种光透过第一片晶片时，总会有沿某一方向振动的光波通过，即使将晶片转动至另一角度，也会有沿另一方向振动的光波通过，即通过晶片后的光波只沿一个方向振动，我们将这样的光称为偏振光，这就是说，偏振光与自然光不同，它的振动方向只有一个，即只在一个平面内振动，如果我们沿光的前进方向看去，光只在一条直线上振动，故称之为直线偏振光（简称为偏振光）。

晶片上的标线就相当于“窄缝”，它表示这一偏振片所能允许通过的偏振光的振动方向，这个方向又称为偏振片的偏振化方向。既然自然光通过第一片偏振片后已是偏振光，因此再通过第二片偏振片去观察这束偏振光，就只有当第二片与第一片的偏振化的方向一致时，观察到的光线才最强，两片晶片的偏振化方向相互垂直时，观察到的光线最弱。我们把第一片偏振片称为起偏振器，把第二片称为检偏振器。

光的偏振现象表明：光是横波。

我们的眼睛不能直接鉴别射入眼睛的光是不是偏振光。上述的，通过第一片晶片的阳光或灯光，就不能用眼睛直接辨别它是不是偏振光。一般来说，除了从光源直接发射来的是自然光外，其它的光如经过反射以后的光，基本上都是偏振光。我们很容易用实验来加以证实：用一片偏振片去观察从水面、玻璃表面或其它媒质的界面上反射来的光线，当旋转偏振片时，就会看到透过偏振片的光线随着晶片的转动，光的强度也发生周期性的变化；垂直于入射面的反射光（偏振光）振动较强，而平行于入射面的反射光振动较弱，如果沿着某一反射角用检偏振片去观察它，则可以发现这时反射光最弱。对于不同的界面，这个特殊的反射角是不同的。例如，普通玻璃的这个反射角约为57°。这就表明，媒质界面对于振动方向不同的入射光，反射的本领是不同的。

由于绝大部分光源不能直接发出直线偏振光，因此，只能采取一定的方法才能把非偏振光变成为偏振光。人们在长期的实践过程中，找到了一套改造自然光而获取偏振光的方法，就是利用光的反射、折射、散射和双折射等方法，制成一种偏振片或偏振器。偏振片只让光的一个振动方向通过，此方向即为偏振轴。利用它就可以把自然光变成单方向振动的光了。

严格地说，偏振光是只在一个方向上振动的光。然而，实际遇到的一些偏振光，往往达不到理想程度的单一方向振动，大多数是除了具有一个明显的振动方向之外，还同时多少地包含着一些其它方向的成分，这样的偏振光被称为部分偏振光。部分偏振光实质上是由一个完全偏振光与非偏振光混合起来的，在其总程度中，完全偏振光所占的比例称为偏振度。偏振度高的光，就是“高纯度”的偏振光。

光的偏振现象的特殊性能受到人们的极大重视，得到了广泛应用。在一些情况下，为了防止某种不必要的光线干扰，常常采取偏振化的办法，使它变成偏振光，然后用偏振片作检偏振器把它滤掉；如果它本来就是偏振的，则只要用一片偏振片来滤光就可以了。例如，在拍摄水面下的景物或橱窗内的陈列品时，为了防止水面或橱窗玻璃的耀光，在照相机的镜头上加一片偏振片，就可以把这些反射光滤掉，使照片中拍摄的景物清晰。汽车在公路上飞快地行驶时，为了防止路面反光耀眼，以致看不清路面标志线，驾驶员利用偏振光镜片来滤去路面的强烈反光。在夜间行车时，为了防止迎面来的汽车前灯灯光耀眼，常常在汽车前灯上和驾驶员座位前的窗玻璃上都安装一片偏振片，并使之与水平方向成45°角，而且与偏振化方向相互垂直，这样一来，不但不会受到迎面来的汽车前灯灯光的影响，而且还能在自己车灯的光照下看清路面，从而就保证了行车安全。