De polariserat ljus är den elektromagnetiska strålningen som vibrerar i ett enda plan vinkelrätt mot utbredningsriktningen. Vibrationen i ett plan betyder att ljusvågens elektriska fältvektor oscillerar parallellt med ett utrymme med två rektangulära komponenter, vilket är fallet med polariseringsplanet xy.
Naturligt eller konstgjort ljus är ett vågtåg av elektromagnetisk strålning vars elektriska fält oscillerar slumpmässigt i alla plan vinkelrätt mot utbredningsriktningen. När endast en del av strålningen är begränsad till att svänga i ett enda plan, sägs ljuset vara polariserat.
Ett sätt att få polariserat ljus är att slå en ljusstråle på ett polariserande filter, som består av en polymerstruktur orienterad i en enda riktning, så att endast vågor som svänger i samma plan kan passera medan resten av vågorna absorberas. ..
Ljusstrålen som passerar genom filtret har en lägre intensitet än den infallande strålen. Denna funktion är ett sätt att skilja mellan polariserat ljus och icke-polariserat ljus. Det mänskliga ögat har inte förmågan att skilja mellan det ena och det andra.
Ljus kan vara linjärt, cirkulärt eller elliptiskt polariserat beroende på vågutbredningens riktning. Polariserat ljus kan också erhållas genom fysiska processer såsom reflektion, brytning, diffraktion och dubbelbrytning..
Artikelindex
När ljusvågens elektriska fält oscillerar kontinuerligt och beskriver en rak linje i planet vinkelrätt mot utbredningen, sägs ljuset vara linjärt polariserat. I detta polarisationstillstånd är faserna i de två komponenterna i det elektriska fältet desamma.
Om två vågor, linjärt polariserade, som vibrerar i plan vinkelrätt mot varandra, läggs ovanpå erhålls en annan linjärt polariserad våg. Den erhållna ljusvågen kommer att vara i fas med de föregående. Två vågor är i fas när de presenterar samma förskjutning samtidigt.
Ljusvågen vars elektriska fältvektor oscillerar på ett cirkulärt sätt i samma plan vinkelrätt mot utbredningen är cirkulärt polariserat. I detta polarisationstillstånd förblir det elektriska fältets storlek konstant. Det elektriska fältets orientering är medurs eller moturs..
Det elektriska fältet för polariserat ljus beskriver cirkulära banor med en vinkelfrekvens ω konstant.
Två linjärt polariserade ljusvågor som är överlagrade vinkelrätt mot varandra, med en fasskillnad på 90 °, bildar en cirkulärt polariserad ljusvåg.
I detta polarisationstillstånd beskriver ljusvågens elektriska fält en ellips i hela planet vinkelrätt mot utbredningen och är orienterad medurs eller moturs..
Överläggningen av två ljusvågor vinkelrätt mot varandra, en med linjär polarisering och den andra med cirkulär polarisering och med en fasförskjutning på 90 °, resulterar i en ljusvåg med elliptisk polarisering. Den polariserade ljusvågen liknar fallet med cirkulär polarisering men med storleken på det elektriska fältet som varierar.
Reflektionspolariserat ljus upptäcktes av Malus 1808. Malus observerade att när en stråle av icke-polariserat ljus träffar en välpolerad och transparent glasplatta bryts en del av ljuset när det passerar genom plattan och den andra delen reflekteras och bildar en vinkel på 90 ° mellan den bryta strålen och den reflekterade strålen.
Den reflekterade ljusstrålen blir linjärt polariserad när den svänger i ett plan vinkelrätt mot utbredningsriktningen och dess polarisationsgrad beror på infallsvinkeln..
Infallsvinkeln med vilken den reflekterade ljusstrålen är helt polariserad kallas Bryggvinkel (θB)
Om en stråle av opolariserat ljus infaller med Brewsters vinkel (θB) på en stapel glasplattor reflekteras några av vibrationerna vinkelrätt mot infallningsplanet i var och en av plattorna och resten av vibrationerna bryts.
Nettoresultatet är att alla reflekterade strålar är polariserade i samma plan medan de bryta strålarna är delvis polariserade..
Ju större ytor, den bryta strålen kommer att förlora fler och fler svängningar vinkelrätt mot planet. Till slut kommer det sända ljuset att polariseras linjärt i samma infallningsplan som det icke-polariserade ljuset..
Ljuset som faller på små partiklar som är suspenderade i ett medium absorberas av dess atomstruktur. Det elektriska fältet som induceras i atomerna och molekylerna har vibrationer parallellt med svängningsplanet för det infallande ljuset..
På samma sätt är det elektriska fältet vinkelrätt mot utbredningsriktningen. Under denna process avger atomer ljusfotoner som avböjs i alla möjliga riktningar..
De emitterade fotonerna utgör en uppsättning vågor av ljus spridda av partiklarna. Delen av det spridda ljuset vinkelrätt mot den infallande ljusstrålen är linjärt polariserat. Den andra delen av ljuset som sprids i parallell riktning är inte polariserat, resten av ljuset som sprids av partiklarna är delvis polariserat.
Spridning av partiklar med en storlek som är jämförbar med våglängden för det infallande ljuset kallas Rayleigh-spridning. Denna typ av spridning gör att vi kan förklara himmelens blå färg eller solnedgångens röda färg..
Rayleigh-spridning har ett beroende omvänt proportionellt med den fjärde effekten hos våglängden (1 / λ4).
Dubbelbrytning är en karakteristisk egenskap hos vissa material som kalcit och kvarts som har två brytningsindex. Dubbelbrytande polariserat ljus erhålls när en ljusstråle faller på ett dubbelbrytande material som separeras i en reflekterad stråle och två brytade strålar.
Av de två bryta strålarna avviker en mer än den andra oscillerande vinkelrätt mot infallets plan medan den andra oscillerar parallellt. Båda strålarna dyker upp från materialet med linjär polarisation till infallningsplanet.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.