Поляризация света

Физика > Пропуск света сквозь поляризаторы

 

Изучите принцип поляризации света и электромагнитных волн в электрическом поле. Узнайте, что такое поляризация, поляризационный фильтр, направление волн и поля.

Поляризация – доказательство того, что волновые колебания обладают конкретной направленностью по отношению к стороне волнового движения.

Задача обучения

• Разобраться в поляризации электромагнитных волн.

Основные пункты

• Направленность поляризации параллельна направлению электрического поля, связанного с электромагнитной волной.
• Основываясь на поляризационных волновых свойствах, удалось создать материалы, которые убивают нежелательные световые волны и минимизируют интенсивность.
• Поляризационные материалы могут ориентироваться под различными углами для достижения разнообразных эффектов. Новая интенсивность определяется по формуле: I = I₀cos2θ.

Термин

• Осциллировать – раскачиваться назад и вперед.

Определение поляризации

Что такое поляризация света? Световые волны выступают разновидностью электромагнитных в видимом спектре. Поперечная волна колеблется в перпендикулярном отношении к направленности транспортировки энергии. Если смещение идет слева направо, то колебание осуществляется вверх и вниз.

Поляризация – свойство волны, позволяющее колебаться в нескольких направлениях. Для электромагнитной волны это будет параллельное направление по отношению к электрическому полю. На рисунке синие стрелки укажут в сторону поляризации.

Электромагнитная волна – поперечная. Электрическое и магнитное поля вступают перпендикулярными по отношению к направлению распространения

Поперечные волны

Принцип функционирования

Чтобы разобраться в действии поляризации, взгляните на последний рисунок в статье. Здесь отображен стабильный вертикальный паз, функционирующий в качестве поляризатора, а также две волны, смещающиеся в едином направлении. Однако одна из них колеблется вертикально, а вторая – горизонтально. Что же с ними происходит в поляризаторе?

Когда вертикально осциллирующая волна пробивается сквозь вертикально политизированное пространство, то все остается неизменным. Если же это горизонтальная позиция, то происходит блокировка волны и она останавливается.

На рис. 4 слева отображены блики, которые усложняют просмотр явления. Справа – поляризованная линза, устраняющая помехи для наблюдения. Схематический принцип работы отображен на рис. 5. Многие световые источники остаются неполяризованными, а волны распространяются во всех направлениях. Поляризованные линзы собирают их в единую направленность и минимизируют дефекты.

Поляризованный фильтр обладает осью поляризации, функционирующей в качестве щели. Направленность поляризации электромагнитной волны – направление электрического поля

На двух снимках видна река: (b) – Сделана с поляризационным фильтром, (a) – без него. Поляризационные солнцезащитные очки особенно полезны при столкновении со снегом или водой

Проход света сквозь поляризатор

Интенсивность

Изначальная интенсивность обозначается как I₀. Для поиска новой используют формулу:

I = I₀cos2θ.

Если свет проходит сквозь два полярных фильтра, то заметите разные эффекты поляризации. При перпендикулярной расположенности фильтров свет вообще не пройдет. Если же они стоят параллельно, то дополнительный фильтр не возникнет.

---