ШТА ЈЕ ПОЛАРИЗОВАНА СВЕТЛОСТ? - ФИЗИЧКИ - 2025

Поларизоване светлости се електромагнетно зрачење вибрира у једној равни нормалној на правац простирања. Вибрација у равнини значи да вектор електричног поља светлосног таласа осцилира паралелно са простором две правоугаоне компоненте, као што је случај са ки равнином поларизације.

Природно или умјетно свјетло је талас електромагнетског зрачења чија електрична поља насумично осцилирају у свим равнинама окомито на смјер ширења. Када је само један део зрачења ограничен на осцилирање у једној равнини, каже се да је светлост поларизована.

Вертикално поларизовани светлосни талас у равнини као неполаризовани светлосни талас утиче на поларизацијску решетку. Написао Боб Мелисх (хттпс://цоммонс.викимедиа.орг/вики/Филе:Вире-грид-поларизер.свг) Викимедиа Цоммонс

Један начин да се добије поларизована светлост је ударање зраке светлости на поларизациони филтер, који се састоји од полимерне структуре оријентисане у једном правцу, омогућавајући само таласима који осцилирају у истој равнини да прођу кроз њих, док се остали таласи апсорбују. .

Зрака светлости која пролази кроз филтер има нижи интензитет од падајућег зрака. Ова карактеристика је начин да се разликује поларизована светлост од неполаризоване светлости. Људско око нема способност разликовања једног и другог.

Светлост може бити линеарна, кружна или елиптична поларизована у зависности од правца ширења таласа. Такође, поларизована светлост може се добити физичким процесима као што су рефлексија, рефракција, дифракција и двосветра.

Линеарно поларизована светлост

Када електрично поље светлосног таласа стално осцилира, описујући правац у равнини окомито на ширење, каже се да је светлост линеарно поларизована. У овом стању поларизације фазе две компоненте електричног поља су исте.

Ако се два линеарно поларизована таласа, вибрирају у равнинама окомито једна на другу, добије се други линеарно поларизовани талас. Добијени светлосни талас биће у фази са претходним. Два таласа су у фази када истовремено представљају исти помак.

Линеарна, кружна и елиптична поларизација. Би Индуцтивелоад. (хттпс://цоммонс.викимедиа.орг)

Кружна поларизована светлост

Светлосни талас чије вектор електричног поља осцилира кружно у истој равнини окомито на ширење, кружно је поларизован. У овом стању поларизације јачина електричног поља остаје константна. Оријентација електричног поља је у смеру казаљке на сату или у супротном смеру.

Електрично поље поларизоване светлости описује кружне путање са константном угаоном фреквенцијом ω.

Два линеарно поларизована светлосна таласа која су постављена правокутно један према другом, са фазном разликом од 90 °, формирају кружно поларизовани светлосни талас.

Елиптично поларизована светлост

У овом стању поларизације електрично поље светлосног таласа описује елипсу у целој равнини окомито на ширење и оријентисано је у смеру кретања казаљке на сату или у смеру супротном од казаљке на сату.

Суперпозиција два светлосна таласа окомито једна на другу, једног с линеарном поларизацијом, а другог с кружном поларизацијом, и фазним помаком од 90 °, резултира светлосним таласом са елиптичном поларизацијом. Поларизовани светлосни талас је сличан случају кружне поларизације, али величина електричног поља варира.

Рефлективна поларизована светлост

Рефлекс-поларизована светлост открио је Малус 1808. Малус је приметио да када сноп неполаризоване светлости погоди добро полирану, провидну стаклену плочу, један део светлости се рефрактира док пролази кроз плочу, а други део се рефлектује, формирајући угао од 90 ° између рефракционе и рефлектиране зраке.

Свјетло рефлектираног свјетла је линеарно поларизирано осцилирајући у равнини окомитој на смјер ширења и његов степен поларизације зависи од угла пада.

Угао упадања помоћу којег се рефлектирани сноп светлости потпуно поларизира назива се Бревстеровим углом (θ _Б )

Рефракциона поларизована светлост

Ако се неполаризовани сноп светлости појави са Бревстеровим углом (θ _Б ) на снопу стаклених плоча, неке вибрације окомите на равнину упада рефлектују се са сваке плоче, а остале вибрације се преломе.

Нето резултат је да су све рефлектиране зраке поларизиране у истој равнини док су преломљене зраке дјеломично поларизиране.

Што је већи број површина, преломљени зрак губиће све више осцилација окомито на равнину. Коначно, пропуштена светлост ће бити линеарно поларизована у истој равнини упада као и неполаризована светлост.

Распршујућа поларизована светлост

Светлост која пада на ситне честице суспендоване у медијуму апсорбује његову атомску структуру. Електрично поље индуковано у атомима и молекулама има вибрације паралелне са равнином осцилације упадне светлости.

Исто тако је електрично поље окомито на смјер ширења. Током овог процеса атоми емитују фотоне светлости који се одбијају у свим могућим правцима.

Емитовани фотони чине скуп таласа светлости распршених честицама. Део распршене светлости окомито на падајући светлосни сноп је линеарно поларизован. Други део светлости распршен у паралелном смеру није поларизован, остатак светлости распршен честицама делимично је поларизован.

Распрскавање честица величине која се може упоредити са таласном дужином упадне светлости назива се Раилеигх распршење. Ова врста расипања омогућава објашњење плаве боје неба или црвене боје заласка сунца.

Раилеигх распршење има зависност обрнуто пропорционалну четвртој снази таласне дужине (1 / λ ⁴ ).

Биљафрингенце поларизована светлост

Бирефрингенце је карактеристично својство неких материјала као што су калцит и кварц који имају два индекса лома. Двосветлећа поларизована светлост добија се када зрак светлости падне на двосветлећи материјал, раздвајајући се на рефлектовани и два лома зрачења.

Од две ломљене зраке једна одступа више него друга, осцилира окомито на равнину упада, док друга осцилира паралелно. Обе зраке излазе из материјала са линеарном поларизацијом на равнину упада.

Референце

1. Голдстеин, Д. Поларизована светлост. Њујорк: Марцел Деккер, инц, 2003.
2. Јенкинс, ФА и Вхите, Х Е. Основе оптике. НИ: МцГрав Хилл високо образовање, 2001.
3. Салех, Бахаа Е. А и Теицх, М Ц. Основе фотонике. Канада: Јохн Вилеи & Сонс, 1991.
4. Гуентхер, Р. Д. Савремена оптика. Канада: Јохн Вилеи & Сонс, 1990.
5. Бохрен, ЦФ и Хуффман, Д Р. Апсорпција и распршивање светлости ситним честицама. Канада: Јхон Вилеи & Сонс, 1998.