光的偏振與干涉衍射不同的是證明了光是橫波，也證明了麥克斯韋電磁理論的正確性。生活中大部分照明光如日光都是自然光，自然光的振動(dòng)方向是向各個(gè)方向，無(wú)規(guī)則的振動(dòng)。光的偏振是一束自然光入射到各項(xiàng)異性晶體中，會(huì)分解為兩束偏振光。

在光波中，如果光矢量的振動(dòng)方向在傳播過(guò)程中保持不變，只是它的大小隨相位改變，這種光成為線偏振光；圓偏振光在傳播過(guò)程中，它的光矢量大小不變，而方向，繞傳播軸均勻的轉(zhuǎn)動(dòng)，端點(diǎn)的軌跡是一個(gè)圓；橢圓偏振光在傳播過(guò)程中大小和方向都有規(guī)律的變化，光矢量端點(diǎn)沿著一個(gè)橢圓軌跡轉(zhuǎn)動(dòng)。

圖2 偏振光

圖3 液晶顯示器發(fā)光原理

衍射，光波在傳播過(guò)程中遇到障礙物時(shí)，會(huì)偏離原來(lái)的傳播方向彎入障礙物的幾何影區(qū)內(nèi)，并在幾何影區(qū)和幾何照明區(qū)內(nèi)形成光強(qiáng)的不均勻分布的現(xiàn)象。

17世紀(jì)菲涅爾在惠更斯的干涉理論上加以補(bǔ)充，發(fā)展成為惠更斯-菲涅爾原理。菲涅爾在研究了光的干涉現(xiàn)象以后，考慮到干涉現(xiàn)象來(lái)自于同一光源，它們是相干光，因而波前任意一點(diǎn)的光振動(dòng)應(yīng)該是波前上所有子波相干的結(jié)果。這種子波相干疊加的思想叫做惠更斯-菲尼爾原理。

在成像系統(tǒng)中，衍射問(wèn)題是不可避免的，在幾何光學(xué)中，因?yàn)槿魏喂鈱W(xué)儀器都有限制光束的光瞳。這樣使原本在像方成像的點(diǎn)，變成一個(gè)衍射光斑。但相比波長(zhǎng)來(lái)說(shuō)，光瞳尺寸要大的多，就使得衍射像斑還是極小的。

圖4 衍射圖案

如圖4所示，一個(gè)圓孔的衍射圖形實(shí)際使一個(gè)環(huán)形圖案，這種可以稱為多級(jí)衍射條紋。

圖5 分辨兩個(gè)衍射點(diǎn)