Det polariseret lys er den elektromagnetiske stråling, der vibrerer i et enkelt plan vinkelret på udbredelsesretningen. Vibrationen i et plan betyder, at lysbølgens elektriske feltvektor svinger parallelt med et rum med to rektangulære komponenter, som det er tilfældet med polariseringsplanet xy.
Naturligt eller kunstigt lys er et bølgetog af elektromagnetisk stråling, hvis elektriske felter oscillerer tilfældigt i alle plan vinkelret på udbredelsesretningen. Når kun en del af strålingen er begrænset til at svinge i et enkelt plan, siges det, at lyset er polariseret.
En måde at opnå polariseret lys er ved at slå en lysstråle på et polariserende filter, der består af en polymerstruktur orienteret i en enkelt retning, så kun bølger, der svinger i det samme plan, kan passere, mens resten af bølgerne absorberes. ..
Lysstrålen, der passerer gennem filteret, har en lavere intensitet end den indfaldende stråle. Denne funktion er en måde at skelne mellem polariseret lys og ikke-polariseret lys. Det menneskelige øje har ikke evnen til at skelne mellem det ene og det andet.
Lys kan være lineært, cirkulært eller elliptisk polariseret afhængigt af retningen af bølgeudbredelsen. Også polariseret lys kan opnås ved fysiske processer såsom refleksion, brydning, diffraktion og dobbeltbrydning..
Artikelindeks
Når lysbølgens elektriske felt oscillerer konstant og beskriver en lige linje i planet vinkelret på udbredelsen, siges det, at det er lineært polariseret. I denne polarisationstilstand er faserne af de to komponenter i det elektriske felt de samme.
Hvis to bølger, lineært polariseret, der vibrerer i plan vinkelret på hinanden, er overlejret, opnås en anden lineær polariseret bølge. Den opnåede lysbølge vil være i fase med de foregående. To bølger er i fase, når de præsenterer den samme forskydning på samme tid.
Lysbølgen, hvis elektriske feltvektor svinger cirkulært i det samme plan vinkelret på udbredelsen, er cirkulært polariseret. I denne polarisationstilstand forbliver størrelsen af det elektriske felt konstant. Retningen af det elektriske felt er med eller mod uret..
Det elektriske felt for polariseret lys beskriver cirkulære stier med en vinkelfrekvens ω konstant.
To lineært polariserede lysbølger, der er overlejret vinkelret på hinanden, med en faseforskel på 90 °, danner en cirkulært polariseret lysbølge.
I denne polarisationstilstand beskriver lysbølgens elektriske felt en ellipse i hele planet vinkelret på udbredelsen og er orienteret i retning med eller mod uret..
Overlejringen af to lysbølger vinkelret på hinanden, den ene med lineær polarisering og den anden med cirkulær polarisering og med en faseforskydning på 90 °, resulterer i en lysbølge med elliptisk polarisering. Den polariserede lysbølge svarer til tilfældet med cirkulær polarisering, men med størrelsen af det elektriske felt varierende.
Reflektionspolariseret lys blev opdaget af Malus i 1808. Malus observerede, at når en stråle af ikke-polariseret lys rammer en velpoleret og gennemsigtig glasplade, brydes en del af lyset, når det passerer gennem pladen, og den anden del reflekteres , der danner en vinkel på 90 ° mellem den refrakterede stråle og den reflekterede stråle.
Den reflekterede lysstråle bliver lineært polariseret, når den oscillerer i et plan vinkelret på udbredelsesretningen, og dens polarisationsgrad afhænger af indfaldsvinklen..
Indfaldsvinklen, hvormed den reflekterede lysstråle er fuldt polariseret, kaldes Bryggerivinkel (θB)
Hvis en stråle af upolariseret lys rammer Brewsters vinkel (θB) på en stak glasplader reflekteres nogle af vibrationerne vinkelret på indfaldsplanet i hver af pladerne, og resten af vibrationerne brydes.
Nettoresultatet er, at alle de reflekterede stråler er polariseret i det samme plan, mens de brydte bjælker er delvist polariserede..
Jo større antal overflader, den brydede stråle mister flere og flere svingninger vinkelret på planet. I sidste ende vil det transmitterede lys være lineært polariseret i samme indfaldsplan som det ikke-polariserede lys..
Lyset, der falder på små partikler suspenderet i et medium, absorberes af dets atomstruktur. Det elektriske felt induceret i atomer og molekyler har vibrationer parallelt med svingningsplanet for det indfaldende lys..
Ligeledes er det elektriske felt vinkelret på udbredelsesretningen. Under denne proces udsender atomer lysfotoner, der afbøjes i alle mulige retninger..
De udsendte fotoner udgør et sæt bølger af lys spredt af partiklerne. Den del af det spredte lys vinkelret på den indfaldende lysstråle er lineært polariseret. Den anden del af lyset, der er spredt i den parallelle retning, er ikke polariseret, resten af det lys, der er spredt af partiklerne, er delvist polariseret.
Spredning af partikler med en størrelse, der kan sammenlignes med bølgelængden af det indfaldende lys, kaldes Rayleigh-spredning. Denne form for spredning giver os mulighed for at forklare himmelens blå farve eller solnedgangens røde farve..
Rayleigh-spredning har en afhængighed, der er omvendt proportional med den fjerde effekt af bølgelængden (1 / λ4).
Dobbeltbrydning er en karakteristisk egenskab ved nogle materialer såsom calcit og kvarts, der har to brydningsindeks. Birefringent polariseret lys opnås, når en lysstråle falder på et dobbeltbrydende materiale, der adskilles i en reflekteret stråle og to brydte stråler.
Af de to brydte stråler afviger den ene mere end den anden oscillerende vinkelret på indfaldsplanet, mens den anden oscillerer parallelt. Begge stråler kommer fra materialet med lineær polarisering til indfaldsplanet.
Endnu ingen kommentarer