Что такое частично поляризованный свет

Поляризационное разделение ракурсов

В данном разделе кратко изложены теоретические основы поляризационного разделения ракурсов. Информация сжата до минимума, поэтому если вас интересует физически корректное представление материала — прошу изучить соответствующие разделы физики в книгах или статьях.

Видимый свет, благодаря которому мы получаем информацию об окружающем нас мире, — это узкий диапазон электромагнитного излучения с длинами волн от 400 нм до 750 нм. В электромагнитной волне вектора напряжённости электрического поля E и напряжённости магнитного поля Н перпендикулярны друг другу и лежат в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны, поэтому очень часто в поясняющих рисунках оставляют только вектор E, перпендикулярный вектор H подразумевается. Во всех процессах взаимодействия света с веществом основную роль играет вектор напряжённости электрического поля E, поэтому его называют световым вектором.

Неполяризованный свет или естественный свет, испускаемый обычными источниками (например, солнечный свет, излучение ламп накаливания и т. п.), состоит из огромного числа волн, колеблющихся с различной частотой, с различной амплитудой и с различной ориентацией светового вектора. Распределение светового вектора E по углам симметрично относительно направления распространения волны. Схематично естественный свет можно представить рисунком слева.

Частично поляризованный свет — то же, что и естественный, но распределение светового вектора E по углам несимметрично. Частично поляризованный свет характеризуется такой величиной, как степень поляризации — отношением Emax к Emin. Для естественно поляризованного света степень поляризации равна единице.

Если при распространении электромагнитной волны световой вектор сохраняет свою ориентацию, такую волну называют линейно-поляризованной или плоско-поляризованной. Плоскость, в которой колеблется световой вектор называется плоскостью колебаний (плоскость yz на рисунке), а плоскость, в которой совершает колебание магнитный вектор – плоскостью поляризации (плоскость xz на рисунке).

Линейно поляризованного света в природе не существует. Это — математическая абстракция. Говоря о линейно поляризованном свете, в действительности имеют в виду частично поляризованный свет с высокой степенью поляризации, то есть когда нелинейные составляющие пренебрежимо малы. Границу пренебрежения устанавливают в зависимости от решаемой задачи.

Если вдоль одного и того же направления распространяются две монохроматические волны, поляризованные в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях, то в результате их сложения в общем случае возникает эллиптически-поляризованная волна. В эллиптически-поляризованной волне в любой плоскости P, перпендикулярной направлению распространения волны (в данном случае эта плоскость = xy), конец результирующего вектора за один период светового колебания обегает эллипс, который называется эллипсом поляризации. Форма и размер эллипса поляризации определяются амплитудами ax и ay линейно-поляризованных волн и фазовым сдвигом Δφ между ними. Стоит отметить, что по знаку фазового сдвига различают левую и правую поляризацию. Частным случаем эллиптически-поляризованной волны является волна с круговой поляризацией (ax = ay, Δφ = ± π / 2).

Поляризационные фильтры

У многих кристаллов поглощение света сильно зависит от направления электрического вектора в световой волне. Это явление называют дихроизмом. Этим свойством, в частности, обладают пластины турмалина, использованные ещё в опытах Малюса. При определенной толщине пластинка турмалина почти полностью поглощает одну из взаимно перпендикулярно поляризованных волн (например, Ex) и частично пропускает вторую волну (Ey).

В настоящее время широко применяются искусственные дихроичные плёнки, которые называются поляроидами. Поляроиды почти полностью пропускают волну ‘разрешённой’ поляризации и не пропускают волну, поляризованную в перпендикулярном направлении. Таким образом, поляроиды можно считать идеальными поляризационными фильтрами.

Поляроиды можно использовать как для поляризации естественного света, так и для фильтрации уже поляризованного света. На паре поляроидов можно наглядно продемонстрировать их работу — при вращении одного относительно другого на 90 градусов можно наблюдать практически полное затухание проходящего через них света.

Изменение поляризации света при отражении от поверхностей прозрачных сред

Среды, не поглощающие волны видимого диапазона, мы воспринимаем как прозрачные — это стекла, вода, воздух, хрусталь, бриллианты и много других бесцветных кристаллов. Для гладких поверхностей (неровности много меньше длины волны) законы отражения и преломления хорошо изучены. Однако оказалось, что степень отражения/поглощения световой волны может сильно зависеть от поляризации волны.

Например стекло, опытным путём было определено, что при угле падения 57 градусов отражаются световые волны с поляризацией только в одной плоскости — то есть отражённый свет полностью поляризован (степень поляризации 103-104). Этот угол называется углом Брюстера (и для стекла он равен 57 градусам).

Этот эффект давно научились использовать фотографы — если направить объектив под углом Брюстера к стеклу, то поворотом поляроида можно полностью убрать блики! А используя тот же приём для водной поверхности (угол Брюстера равен 53 градусам) — можно заснять подводный мир. При углах падения света, отличных от угла Брюстера, свет поляризуется лишь частично, и вы не сможете убрать блики полностью.

Изменение направления поляризации света в жидких кристаллах

ЖК-мониторы уже давно вошли в нашу обыденную жизнь, и вы наверное даже и не догадываетесь, что принцип их работы напрямую связан с поляризацией света. ЖК-монитор состоит из огромного числа маленьких пикселей. Каждый такой пиксель состоит из триады раскрашенных жидко-кристаллических ячеек (красной, зелёной и синей). С двух сторон от жидкокристаллической панели приклеиваются линейные поляризаторы. Сзади располагается подсветка (сами ЖК-ячейки не светятся).

Проходя через первую поляризационную плёнку, свет поляризуется. Напряжение на жидко-кристаллической ячейке заставляет сворачиваться её в спираль, при этом происходит изменение направления поляризации поляризованного света. После прохождения поляризованного света через вторую поляризованную плёнку происходит снижение интенсивности. Управляя напряжением на ячейке меняют угол ‘сворачивания’ плоскости поляризации света. Таким способом управляют интенсивностью свечения отдельной ячейки. 3 ячейки смешиванием образуют цвет пикселя а весь монитор — полное изображение.

Важным следствием является тот факт, что на выходе любого цветного ЖК-монитора мы получаем поляризованный свет.

Практические способы разделения ракурсов

Для разделения ракурсов, построения стереосистемы используется комбинация или одно из описанных выше свойств поляризованного света в различных средах:

• затемнение поляризованного света с помощью фильтров (всегда используется для очков);
• отражение поляризованного света;
• изменение направления поляризации уже поляризованного света (iZ3D, Perceiva DSD190).

Каждый ракурс источника поляризуется, а наблюдатель вооружается компактными очками. Различают два основных способа поляризации для стерео:

• линейная, линейные поляризаторы для каждого ракурса располагаются перпендикулярно;
• круговая, фильтры для каждого ракурса поляризуются в разных направлениях (отрицательный/положительный сдвиг фазы);

При использовании линейных фильтров, очки должны располагаться всегда в одном положении — при изменении угла фильтры пропускают часть противоположно-поляризованного света — другой ракурс, образуется гхост. Причём сильное взаимопроникновение ракурсов происходит уже при малых углах наклона. При использовании круговой поляризации головой можно крутить свободно, что является основным преимуществом её перед линейной для стерео, однако она обходится дороже.

Как известно, идеально поляризованного света не бывает, а значит не бывает идеальных фильтров. Для достижения большего затухания нежелательного ракурса толщину поляроида увеличивают, что сказывается на уровне поглощения света в целом — понижается контраст, а для круговой поляризации ещё сильнее (круговые фильтры представляют собой линейный поляризатор + прослойку для разделения линейно поляризованного света на две перпендикулярные волны света с круговой поляризацией). Хорошие очки с линейными поляризационными фильтрами при одинаковом уровне затемнения ‘паразитного’ ракурса в разы выигрывают по контрасту очкам с круговыми фильтрами.

Частичная поляризация

В идеальном случае поляризация света просто определяется его e-вектором, который либо лежит на одной оси, либо рисует эллипс. Но монохроматические строго параллельные лучи не существуют в природе (или в лаборатории, если вы хотите быть придирчивым). Итак, как выглядит поляризация реального луча света – например, от солнца – то есть наложение многих волн разных амплитуд, длин волн и углов e-векторов? Если бы наш измеритель электрического поля мог измерить e-вектор солнечного света в реальном времени, он обнаружил бы, что тот стремительно меняется. Фактически, e-вектор неполяризованного видимого света изменяется настолько быстро, что ни один известный инструмент не может его измерить. Во многих случаях (прямой солнечный свет является хорошим примером), значение e-вектора, усредненного относительно любого имеющего биологический смысл периода времени, является случайным. Свет такого типа называется «неполяризованным» (естественным) и с ним легко иметь дело – мы просто забываем, о существовании поляризации. Тем не менее e-векторы многих важных источников света – небесный свет, отражённый свет, подводный свет – не являются полностью случайными. Свет из этих источников, как говорят, «частично поляризован», потому что e-вектор хотя и не находится на одной оси или описывает круги, он статистически значимо смещён к определенным углам и/или сторонам вращения. Конечно, существует бесконечное число статистических распределений e-векторов, поэтому можно предположить, что характеристика частично поляризованного света будет невозможна. К счастью, вы можете полностью охарактеризовать поляризацию любого луча света (на заданной длине волны) с использованием коммерческого фотометра и двух недорогих кусков пластика. Первый кусок пластика представляет собой типичный поляризационный фильтр. Эти фильтры, применяемые в солнцезащитных очках Polaroid, ЖК-мониторах и многих других местах, настолько повсеместны, что мы забываем, какое чудо они из себя представляют. За эти годы сменилось несколько версий, но они в целом они основаны на параллельных массивах полимеров, поглощение света которыми зависит от оси e-вектора относительно длинной оси полимера. Такие вещества известны как «дихроичные» (слово, которое, к сожалению, имеет как минимум два других значения в оптике). Когда оси e-вектора и полимера параллельны, свет сильно поглощается. Когда они перпендикулярны, свет почти не поглощается (мы называем это «осью передачи фильтра»). Для всех других углов доля поглощаемого света зависит от квадрата косинуса угла между полимером и осями e-вектора. Таким образом, идеальный поляризационный фильтр ничего не поглотит из света, имеющего e-вектор, перпендикулярный оси полимера, и поглотит весь свет, имеющий параллельный ему e-вектор. Конечно, поляризационные фильтры не идеальны, но современные приблизились к идеалу довольно близко, хотя и в ограниченном спектральном диапазоне. Их качество описывается так называемым «коэффициентом экстинкции», который представляет собой отношение количества линейно поляризованного света, проходящего через фильтр, когда оси полимера и e-вектора перпендикулярны, к количеству света, проходящего через фильтр, когда оси параллельны. Типичные поляризационные фильтры имеют коэффициенты экстинкции не менее 1000: 1 — впечатляюще для куска пластика, который стоит всего несколько долларов. Второй кусок пластика, который нам понадобится, – это круговой поляризационный фильтр. Подобно линейному поляризационному фильтру, он пропускает свет только одной поляризации, но в этом случае он отделяет свет, поляризованный вправо, от света, поляризованного влево. Вы можете предположить, что фильтр сделан из спирально намотанных полимеров, но нет, хотя это и возможно. На самом деле ДНК работает как круговой поляризационный фильтр, как и спирально расположенные полисахариды в кутикуле некоторых членистоногих и некоторые вторичные структуры в сложенных белках (Neville and Caveney, 1969). Коммерческие круговые поляризационные фильтры, однако, сделаны с использованием другого трюка, о котором мы поговорим позже. Пока предположим, что вы достали один за несколько десятков долларов. Итак, как нам использовать линейный и круговой поляризатор для характеристики частичной поляризации луча света? Во-первых, мы помещаем фотометр на путь луча (детектором к источнику) и измеряем облучённость (на заданной длине волны), которую мы будем называть I. Ничего загадочного здесь нет, мы просто измеряем яркость луча. Затем, оставив фотометр на месте, мы поместим линейный поляризатор в луч так, чтобы ось передачи поляризатора была ориентирована горизонтально, и проведём измерение. Затем повернём поляризатор на 90° (чтобы теперь он максимально пропускал вертикально поляризованный свет) и выполним следующее измерение. Вычтите третье измерение из второго и назовите это число Q. Если свет неполяризован, не имеет значения, как поляризатор ориентирован, а Q равно нулю. Если свет полностью горизонтально поляризован, Q будет приблизительно равен I — 0 = I (он не будет точно равен I, потому что ни один реальный поляризатор не работает идеально). Поэтому возникает соблазн заключить, что если Q/I то это скажет нам, как поляризован свет. Но что, если бы e-векторы луча все были ориентированы параллельно оси 45° -215°? (или -45° -135°)? Тогда каждый поляризатор пропускал бы половину света (= cos 2 [45°]), а Q – будучи разницей двух – было бы равно нулю, даже если свет был полностью линейно поляризован. Как нам обойти это? Мы сделаем ещё два измерения: одно с поляризатором при 45° и одно с поляризатором при -45° и снова вычислим разницу, которая называется «U». Если мы игнорируем круговую поляризацию (что мы часто можем делать в биологии), то I, Q и U вполне описывают поляризацию любого луча света, как полностью, так и частично поляризованного. Другими словами, измерение того, какая часть света передается через простой линейный поляризатор с осями передачи, ориентированными на 0°, 90° и ± 45°, говорит нам всё, что нам нужно знать о линейной поляризации даже самого беспорядочного сигнала. На мой взгляд еще более удивительно, что нам не нужно знать все четыре измерения, а просто их суммы и различия. Многомерный монстр под кроватью оказывается всего тремя числами. Облучённость I и две разницы Q и U – три из четырёх параметров Стокса, описанных сэром Джорджем Стоксом в 1852 году, за десятилетия до того, как электромагнитная теория света получила своё развитие. Они являются прекрасным примером сокращения сложного явления до нескольких простых правил. К сожалению, в их исходной форме параметры Стокса обычно бесполезны для большинства биологов. Как правило биологи, изучающие поляризованный свет, заинтересованы в двух вещах: степени поляризации и среднем угле e-вектора. Здесь все становится ещё проще, так как получается, что любой луч частично поляризованного света можно считать суммой двух лучей: одного полностью поляризованного и одного полностью неполяризованного. Электронные векторы неполяризованного луча являются случайными, а для поляризованного луча – простейший эллипс, о котором мы говорили выше. Я нахожу это удивительным. Мне даже в уме с трудом удаётся разделить общий беспорядок на столе на совершенно упорядоченный стол и совершенно хаотичный. Несмотря на то, что нет устройства, которое фактически позволит вам разделить луч света таким образом, тот факт, что это можно сделать математически, упрощает работу. Например, степень линейной поляризации p_linear – это просто доля полностью поляризованного света. Это можно сделать двумя способами. Во-первых, используя параметры Стокса:

`p _( l\i\n\e\a\r ) = (sqrt( Q ^2) + U ^2)/( I )` (Свет круговой поляризации всё ещё игнорируем) 8.2

Из этого можете увидеть, что горизонтальная-вертикальная и 45° поляризация складываются в своего рода «теорему Пифагора». Тем не менее, существует ещё более простой способ измерения степени линейной поляризации, если вы решите следить за фотометром при вращении поляризатора. Просто вращайте его, пока фотометр не зафиксирует максимальную яркость – это значение I_max. Затем поверните поляризатор на 90° (не имеет значения, в каком направлении). Теперь облучённость на фотометре будет самой низкой из возможных – назовите её I_min. Степень поляризации тогда:

`p _( l\i\n\e\a\r ) = ( I _( max ) — I _( min ))/( I _( max ) + I _( min ))` 8.3

Этот метод является быстрым, а также даёт угол оси e-вектора, который является просто углом оси передачи поляризатора в значении I_max. Однако во многих случаях нет возможности вращать поляризатор. Например, люди, выполняющие поляризационную визуализацию с помощью автоматических камер, устанавливают их для вращения по четырем каноническим положениям и используют уравнение 8.2 для вычисления степени поляризации. Угол оси e-вектора поляризованной составляющей определяется в таком случае следующим образом:

`tan 2 theta = ( U )/( Q )` 8.4

Уравнение 8.4 выглядит без подвоха, и у вас может возникнуть соблазн просто решить его для θ. Но если вы помните тригонометрию из средней школы, вы также помните, что арктангенсы – настоящая заноза, поскольку вам нужно беспокоиться о том, в каком квадранте круга вы находитесь. На самом деле есть три решения, в зависимости от значений U и Q, которые приведены в приложении F. Вместо того, чтобы работать с параметрами Стокса, вы также можете просто использовать облучённость, измеренную с помощью поляризатора под тремя углами, чтобы получить ось поляризации. В этом случае:

`tan 2 theta = ( I _(90) + I _0 — 2 I _(45))/( I _(90) — I _0)` 8.5

Опять же, вам нужно беспокоиться о квадрантах (см. Приложение F для трех решений). Это не сложно, но достаточно нудно, так что можно понять, почему люди предпочитают вращать поляризатор до тех пор, пока не зафиксируют максимальную передачу света. Что насчет света круговой поляризации? Здесь появляется круговой поляризатор. Поместите его в луч света так, чтобы он максимально пропускал свет правой круговой поляризации. Назовите показатель облучённости на фотометре I_rh. Затем переверните поляризатор так, чтобы он максимально пропускал свет левой круговой поляризации, назовите облучённость на детекторе I_lh (этот трюк-перевёртыш работает только с некоторыми видами круговых поляризаторов, мы допустим для простоты, что у нас такой). Последний параметр Стокса V – это просто разница этих двух измерений. Я понятия не имею, почему параметры называются «I», «Q», «U» и «V», кроме очевидного I для интенсивности света или облучённости. Стокс фактически использовал ABCD, а другие использовали IMCS. Моя догадка заключается в том, что IQUV основан на латинских корнях, Q связан с квадратом, а V связан с «volute» – латинским термином для спирали. Свет круговой поляризации не имеет угла, но он имеет левое или правое направление поляризации и степень поляризации. Направление обозначается знаком V (положительный означает вправо), и степень круговой поляризации p_circ равна:

`p _( c\i\r\c ) = ( V )/( I ) = ( I _( rh ) — I _( lh ))/( I _( rh ) + I _( lh ))` 8.6

Другим удобством является то, что любой частично поляризованный луч света можно рассматривать как «пифагорейскую» сумму неполяризованного луча, идеально линейно поляризованного луча и идеально кругополяризованного луча. Другими словами, полная степень поляризации р равна:

` p = sqrt( p _( l\i\n\e\a\r )^2) + p _( c\i\r\c )^2` 8.7

Это всё, что вам нужно знать, всего несколько простых уравнений, большинство из которых являются избыточными. Два куска пластика, несколько коэффициентов и иногда квадратный корень помогут вам полностью описать поляризацию любого света. В следующих разделах рассказывается, зачем вам это может быть нужно. ← Предыдущая страница ❋ Следующая страница →

20.3.1. Частично поляризованный свет. Степень поляризации

Закон Малюса строго выполняется лишь для идеальных поляроидов — поляризатора и анализатора.

Если эти поляроиды частично пропускают свет с вектором , перпендикулярным осям пропускания, то после поляризатора свет будет частично поляризован. Идеальный поляризатор при PP параллельном P’P’ пропустит свет интенсивностью I_max, а при PP перпендикулярной P’P’ — свет интенсивностью I_min.

Степенью поляризации частичного поляризованного света называется величина

.

При идеальном поляризаторе I_min = 0 и P = 1, свет плоскополяризован.

20.4. Эллиптическая и круговая поляризация

Пусть вдоль оси x распространяются две плоскополяризованные когерентные световые волны, у которых колебания вектора происходят вдоль осей y и z, соответственно (см. рисунок ниже).

Так как колебания векторов и когерентны, то при их сложении получится вектор , конец которого будет, в общем случае, описывать эллипс в плоскости y, z (14.3.4). Такой свет называют эллиптически поляризованным. Ориентировка эллипса и направление вращения конца вектора зависит от разности фаз α(14.3.4). При α = 0, α = ±π эллипс вырождается в прямую: результирующая волна будет плоскополяризована. При α = ±π/2 и конец вектора будет двигаться по кругу. В этом случае говорят, что свет поляризован по кругу.

20.5. Поляризация при отражении и преломлении

Если на границу раздела двух сред падает под углом, отличным от нуля, естественный свет, то отраженная и преломленная световая волна будут частично поляризованы.

20.5.1. Формулы Френеля

На рисунке изображены и обозначены соответствующими значками составляющие векторов напряженности электрического поля падающей волны , отраженной волны , преломленной волны .

Относительные значения этих величин следуют из граничных условий, налагаемых на электрическое и магнитное поле световой волны. Формулы, связывающие компоненты векторов , были впервые получены О. Френелем и носят название формул Френеля:

Эти формулы и позволяют рассчитать степень поляризации (20.3.1) отраженной и падающей волны для произвольного угла падения.

20.5.2. Закон Брюстера

Пусть угол падения i таков, что отраженный луч перпендикулярен преломленному, т.е. r = π/2 — i_Бр. Это условие называют условием Брюстера (см. рисунок ниже), а угол — углом Брюстера — i_Бр.

Используя закон преломления

(17.1.3.),

получим формулу, определяющую угол Брюстера:

.

При выполнении условия Брюстера i + r = π/2, тогда из формулы Френеля для получим:

Таким образом, при выполнении условия Брюстера, отраженный свет будет полностью поляризован в плоскости, перпендикулярной плоскости падения.

Это утверждение носит название закона Брюстера.

Закон Брюстера имеет простое объяснение. Отраженная световая волна появляется за счет излучения электронов среды, совершающих вынужденные колебания под действием вектора преломленной волны. Это излучение имеет направленный характер (16.4.2.3): его интенсивность равна нулю в направлении колебаний зарядов. Направим под углом Брюстера на границу раздела плоско поляризованную волну с вектором , лежащим в плоскости падения.

На рисунке изображена диаграмма направленности излучения, возбужденного вектором . Нулевой минимум этой диаграммы при выполнении условия Брюстера совпадает по направлению с отраженным лучом.

Если вектор падающей волны направить перпендикулярно плоскости падения (рисунок ниже), то направление колебаний электронов будет перпендикулярно плоскости падения. Тогда диаграмма направленности будет развернута своим максимумом в направлении отраженного луча (рисунок ниже). Напомним, что пространственная форма диаграммы похожа на бублик без дырки (16.4.2.3).

Поляризация света для «чайников»: определение, суть явления и сущность

В нашем блоге уже можно найти статьи про преломление, дисперсию и дифракцию света. Теперь пришло время поговорить о том, в чем заключается сущность поляризации света.

В самом общем смысле правильнее говорить о поляризации волн. Поляризация света, как явление, представляет собой частный случай поляризации волны. Ведь свет представляет собой электромагнитное излучение в диапазоне, воспринимаемом глазами человека.

Что такое поляризация света

Поляризация – это характеристика поперечных волн. Она описывает положение вектора колеблющейся величины в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны.

Если этой темы не было на лекциях в университете, то вы, вероятно, спросите: что это за колеблющаяся величина и какому направлению она перпендикулярна?

Как выглядит распространение света, если посмотреть на этот вопрос с точки зрения физики? Как, где и что колеблется, и куда при этом летит?

Свет – это электромагнитная волна, которая характеризуется векторами напряженности электрического поля E и вектором напряженности магнитного поля Н. Кстати, интересные факты о природе света можно узнать из нашей статьи.

Согласно теории Максвелла, световые волны поперечны. Это значит, что векторы E и H взаимно перпендикулярны и колеблются перпендикулярно вектору скорости распространения волны.

Поляризация наблюдается только на поперечных волнах.

Для описания поляризации света достаточно знать положение только одного из векторов. Обычно для этого рассматривается вектор E.

Если направления колебаний светового вектора каким-то образом упорядочены, свет называется поляризованным.

Возьмем свет на рисунке, который приведен выше. Он, безусловно, поляризован, так как вектор E колеблется в одной плоскости.

Если же вектор E колеблется в разных плоскостях с одинаковой вероятностью, то такой свет называется естественным.

Поляризация света по определению – это выделение из естественного света лучей с определенной ориентацией электрического вектора.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Откуда берется поляризованный свет?

Свет, который мы видим вокруг себя, чаще всего неполяризован. Свет от лампочек, солнечный свет – это свет, в котором вектор напряженности колеблется во всех возможных направлениях. Но если вам по роду деятельности приходится весь день смотреть в ЖК-монитор, знайте: вы видите поляризованный свет.

Чтобы наблюдать явление поляризации света, нужно пропустить естественный свет через анизотропную среду, которая называется поляризатором и «отсекает» ненужные направления колебаний, оставляя какое-то одно.

Анизотропная среда – среда, имеющая разные свойства в зависимости от направления внутри этой среды.

В качестве поляризаторов используются кристаллы. Один из природных кристаллов, часто и давно применяемых в опытах по изучению поляризации света — турмалин.

Еще один способ получения поляризованного света — отражение от диэлектрика. Когда свет падает на границу раздела двух сред, луч разделяется на отраженный и преломленный. При этом лучи являются частично поляризованными, а степень их поляризации зависит от угла падения.

Связь между углом падения и степенью поляризации света выражается законом Брюстера.

Когда свет падает на границу раздела под углом, тангенс которого равняется относительному показателю преломления двух сред, отраженный луч является линейно поляризованным, а преломленный луч поляризован частично с преобладанием колебаний, лежащих в плоскости падения луча.

Линейно поляризованный свет — свет, который поляризован так, что вектор E колеблется только в одной определенной плоскости.

Практическое применение явления поляризации света

Поляризация света – не просто явление, которое интересно изучать. Оно широко применяется на практике.

Пример, с которым знакомы почти все – 3D-кинематограф. Еще один пример – поляризационные очки, в которых не видно бликов солнца на воде, а свет фар встречных машин не слепит водителя. Поляризационные фильтры применяются в фототехнике, а поляризация волн используется для передачи сигналов между антеннами космических аппаратов.

Поляризация — не самое сложное для понимания природное явление. Хотя если копнуть глубоко и начать основательно разбираться с физическими законами, которым она подчиняется, могут возникнуть сложности.

Чтобы не терять время и преодолеть трудности максимально быстро, обратитесь за советом и помощью к нашим авторам. Мы поможем выполнить реферат, лабораторную работу, решить контрольные задания на тему «поляризация света».

Мы поможем сдать на отлично и без пересдач

• Контрольная работа от 1 дня / от 120 р. Узнать стоимость
• Дипломная работа от 7 дней / от 9540 р. Узнать стоимость
• Курсовая работа от 5 дней / от 2160 р. Узнать стоимость
• Реферат от 1 дня / от 840 р. Узнать стоимость

Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.