为什么会有光的衍射现象？导读：以下章节为灵遁者量子力学科普书籍大家要清楚的知道，这个时候伟大的电磁学集大成者麦克斯韦还没有出生呢 。所以菲涅尔的理论并没有探触到光的本质，也不会认识到光是电磁波 。他是从现象开始着手研究的，需要非常好的想象力 。1852年，乔治·斯托克斯提出一种强度表述，能够描述偏振光、非偏振光与部分偏振光的物理行为；只需要使用四个参数，后来称为斯托克斯参数就可以描述任何光束的偏振态，更重要地，这四个参数可以直接测量获得 。那时，电磁学理论杂乱无章，詹姆斯·麦克斯韦将这些理论加以整合，于1865年提出麦克斯韦方程组 。从这方程组，他推导出电磁波方程，推论出光波是一种电磁波，可以用麦克斯韦方程组作精确描述 。菲涅耳的波动理论是建立于一些貌似合理的假定，由于能够正确描述光波的一些物理行为，例如，传播、衍射、偏振等等，符合实验得到的结果，所以才被学术界接受 。从麦克斯韦方程组可以严格地推导出菲涅耳的波动理论，给予这理论坚实稳固的基础 。大多数光源属于非偏振光源，例如，太阳、白炽灯等等，因为它们所发射出的光波是由一组不同空间特征、频率（波长）、相位、偏振的光波随机混合所组成 。为了了解光波的偏振性质，最简单的方法就是先只思考单色平面波，这种波是具有特定传播方向、频率、相位、振荡方向的正弦波 。从研究平面波光学系统的性质与行为，可以对于一般案例给出预测，这是因为任何特定空间结构的光波都可以分解为一组不同频率、不同振幅的平面波，称为其角谱 。日常可见光的大多数光源，包括黑体辐射、萤光，太阳光等，会发射出不相干光波 。在这些光源物质里，处于激发态的原子或分子会独立、毫无关联地发射出这些随机偏振的电磁辐射波列 。每个波列持续大约10-8秒，所以，光波的偏振只能保持不变不超过10-8秒 。这种光波称为“非偏振光” 。这术语所传达出的意思并不精准，因为在任意时刻、任意位置，电场与磁场的方向都很明确，这术语所要传达出的意思为，偏振随时间流易而改变的速度非常快，它不是无法被测量到，就是与实验结果无关 。最通俗的理解是偏振是普遍存在的 。偏振光在通过消偏器之后，由于透射光的偏振随时间流易而改变的速率非常快，实际而言，可以忽略透射光在任意时刻的偏振，因此将透射光归类为“非偏振光” 。上面有提到声波没有偏振现象，现在问大家，为什么没有？像声波一类的纵波，振荡方向按照定义是沿着传播方向，所以，偏振这论题通常不会被提出 。但另一方面来说，在大块固体传播的声波也可能是横波，也可能是纵波，总共有三个偏振分量 。对于这案例，横偏振伴随剪应力的方向，位移方向垂直于传播方向；纵偏振描述固体的压缩与振荡沿着传播方向 。在地震学里，横偏振与纵偏振之间的传播差别是很重要的参数 。因为本章的内容，比较抽象，需要很好的想象，不知道大家理解了没有？ 最后再给大家做一个通俗的解释 。可以这样说，只要是横波，就存在偏振 。为什么呢？振动方向对于传播方向的不对称性叫做偏振 。这也是横波区别于其他纵波的一个最明显的标志，只有横波才有偏振现象 。而光波是电磁波，因此，光波的传播方向就是电磁波的传播方向 。光波中的电振动矢量E和磁振动矢量H都与传播速度v垂直，因此光波是横波，它具有偏振性 。具有偏振性的光则称为偏振光 。很多迷糊应该会是迷糊为什么自然光不是偏振光 。通常，光源发出的光波，其光波矢量的振动在垂直于光的传播方向上作无规则取向，但统计平均来说，在空间所有可能的方向上，光波矢量的分布可看作是机会均等的，它们的总和与光的传播方向是对称的，即光矢量具有轴对称性、均匀分布、各方向振动的振幅相同，这种光就称为自然光 。但自然光肯定也是电磁波，是横波，所以是具有偏振的 。为什么没有把它称为偏振光，主要观点就是上面从统计角度所说的原因，还有一个原因上面也提到了 。就是日常的大多数光源，包括黑体辐射、萤光，太阳光等，会发射出不相干光波 。在这些光源物质里，处于激发态的原子或分子会独立、毫无关联地发射出这些随机偏振的电磁辐射波列 。每个波列持续大约10-8秒，所以，光波的偏振只能保持不变不超过10-8秒 。对于人类来说，这是非常非常短暂的 。所以这种光波称为“非偏振光” 。这个现象我们在讲光的干涉，光的衍射的时候，就讲了 。这样讲大家应该就可以理解了 。