Question

为什么反射光是偏振光?

Answer 1

因为在非金属介质表面反射的时候，对于不同偏振方向的光的反射率一般是不一样的，这个公式可以在大学的光学课本上找到。所以自然光经过反射以后就成了部分或者完全（布儒斯特角）的偏振光了
布儒斯特定律
brewster'slaw
自然光经电介质界面反射后，反射光为线偏振光所应满足的条件。首先由英国物理学家d.布儒斯特于1815年发现。自然光在电介质界面上反射和折射时，一般情况下反射光和折射光都是部分偏振光，只有当入射角为某特定角时反射光才是线偏振光，其振动方向与入射面垂直，此特定角称为布儒斯特角或起偏角，用θb表示。θb由下式决定：
n1和n2为界面两侧介质的折射率。此规律称为布儒斯特定律。光以布儒斯特角入射时，反射光与折射光互相垂直（见图）。
图片
玻片堆是由许多表面互相平行的玻璃片组成，自然光以布儒斯特角入射时，垂直于入射面的振动分量在每个界面上均要发生反射，而平行于入射面的振动分量则完全不能反射，故从玻片堆透出的光基本上只包含平行分量。玻片堆可用作起偏器。

Answer 2

不一定.
当入射光线是自然光时，
若存在折射，两个不同振动方向的光子会分开，从而形成偏振。
若光是全反射，反射光仍为自然光。

Answer 3

前提是在非金属介质表面反射

Answer 4

我们可以先将各光束取一局部直角坐标系k,p,s，其中k代表光传播方向，p方向平行入射面，s方向垂直入射面。则光波的电矢量可以分解为 p分量和 s分量。
做好以上约定后，可以由电磁场的边值关系导出在界面上的菲涅尔反射和折射公式。根据该公式可知，p分量和s分量的反射率和折射率是不一样的，而且反射时还可能发生相位的跃变，从而使得入射光的偏振态经过反射和折射后会发生改变。譬如，入射光是自然光时，则反射光和折射光一般是部分偏振光。特别值得注意的就是当入射角是 布儒斯特角 时，不论入射光是什么偏振态，它的反射光总是线偏振的。