Vad är polariserat ljus?

De Polariserat ljus Det är den elektromagnetiska strålningen som vibrerar i ett enda plan vinkelrätt mot förökningsriktningen. Vibrationen i ett plan betyder att den elektriska fältvektorn i den lysande vågen.

Naturligt eller konstgjort ljus är ett tåg med elektromagnetiska strålningsvågor vars elektriska fält slumpmässigt sträcker sig på alla plan vinkelrätt mot förökningsriktningen. När bara en del av strålningen är begränsad till oscillat i ett enda plan sägs det att ljuset är polariserat.

Polariserad ljusvåg vertikalt i ett plan när den påverkar icke -polariserade ljusvågor i ett polarisationsnät. Av Bob Melish (https: // commons.Wikimedia.org/wiki/fil: tråd-flo-polarisator.Svg) Wikimedia Commons

Ett sätt att erhålla polariserat ljus är att påverka blixtnedslag i ett polariserande filter, som består av en polymerstruktur orienterad i en riktning som endast tillåter vågorna som svänger i samma plan medan resten av vågorna absorberas.

Blixtljuset som korsar filtret har mindre intensitet än den infallande strålen. Denna specialitet 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 polariseras på ett linjärt, cirkulärt eller elliptiskt sätt beroende på vågförökningsriktningen. På samma sätt kan polariserat ljus erhållas genom fysiska processer såsom reflektion, brytning, diffraktion och birrepringence.

[TOC]

Polariserat ljus linjärt

När det elektriska fältet på ljusvågorna ständigt svänger och beskriver en rak linje i planet vinkelrätt mot förökningen, sägs det att ljuset är linjärt polariserat. I detta tillstånd av polarisering är faserna för de två komponenterna i det elektriska fältet desamma.

Det kan tjäna dig: radiell belastning: hur det beräknas, lösta övningar

Om två vågor, linjärt polariserade, som vibrerar i vinkelräta plan med varandra är överlappning, erhålls en annan linjärt polariserad våg. Ljusvågen kommer att vara i fas med föregående. Två vågor är i fas när de har samma förskjutning samtidigt.

Linjär, cirkulär och elliptisk polarisering. Av induktiveload. (https: // commons.Wikimedia.org)

Cirkulär polariserat ljus

Den lysande vågen vars elektriska fältvektor sträcker sig cirkulärt i samma plan vinkelrätt mot förökning, är cirkulärt polariserad. I detta polarisationstillstånd förblir storleken på det elektriska fältet konstant. Orienteringen av det elektriska fältet är i riktning mot klocknålarna eller i motsatt riktning.

Elariserat ljus elektricitet beskriver cirkulära banor med en vinkelfrekvens Ω konstant.

Två linjärt polariserade ljusvågor som överlappar vinkelrätt mot varandra, med en 90 ° fasskillnad, bildar en cirkulärt polariserad ljusvåg.

Elliptiskt polariserat ljus

I detta polarisationstillstånd beskriver det elektriska fältet i ljusvågen en ellips i hela planet vinkelrätt mot förökning och är orienterad i rotationsriktningen eller i motsatt riktning.

Överlappningen av två ljusvågor vinkelrätt mot varandra, en med linjär polarisering och en annan med cirkulär polarisering, och med en 90 ° fördröjning, resulterar i en våg av ljus med elliptisk polarisation. Den polariserade ljusvågen liknar fallet med cirkulär polarisering men med storleken på det elektriska fältet varierande.

Polariserat ljus genom reflektion

Polariserat ljus genom reflektion upptäcktes av Malus 1808.  Malus observerade att när en stråle av icke -polariserat ljus påverkar en välpolerad och transparent glasplatta, bryts en del av ljuset när plattan korsas och den andra delen reflekteras och bildar en vinkel på 90 ° mellan brytning och blixtar reflekterad.

Kan tjäna dig: Cross Wave

Den reflekterade ljusstrålen är linjärt polariserad när man svänger i ett plan vinkelrätt mot förökningsriktningen och dess polarisationsgrad beror på infallsvinkeln.

Infallsvinkeln genom vilken den reflekterade ljusstrålen är helt polariserad kallas Brewster Angle (θ_B)

Polariserat ljus genom brytning

Om en icke -polariserad ljusstråle har en bryggervinkel (θ_B) På en bunt glasplattor återspeglas några av vibrationerna vinkelrätt mot incidensplanet i var och en av plattorna och resten av vibrationerna bryts.

Nettoresultatet är att alla reflekterade gör är polariserade i samma plan medan de brytade är delvis polariserade.

Ju högre antal ytor kommer den brytade strålen att förlora mer och fler svängningar vinkelrätt mot planet. I slutändan kommer det överförda ljuset att vara linjärt polariserat i samma förekomstplan för icke -polariserat ljus.

Spridningspolariserat ljus

Ljuset som påverkar små partiklar suspenderade i ett medium absorberas av dess atomstruktur. Det elektriska fältet inducerat i atomer och molekyler har vibrationer parallella med det lätta svängande planet.

På samma sätt är det elektriska fältet vinkelrätt mot förökningsriktningen. Under denna process avger atomerna ljusfotoner som avviker i alla möjliga adresser.

De utfärdade fotonerna utgör en uppsättning vågor av partiklarna spridda. Den del av det spridda ljuset vinkelrätt mot den infallande ljusstrålen är linjärt polariserad. Den andra delen av spridd ljus parallellt är inte polariserat, resten av ljuset spridd av partiklarna är delvis polariserad.

Det kan tjäna dig: Massnummer: Vad är det och hur man får det (med exempel)

Dispersionen av partiklar med storlek som kan jämföras med våglängden för infallsljuset kallas Rayleight Dispersion. Denna typ av spridning gör det möjligt att förklara himmelens blå färg eller solnedgångens röda färg.

Rayleight Dispersion har ett omvänt proportionellt beroende av den fjärde effekten av våglängden (1/λ⁴).

Polariserat ljus av Birrecringencia

Birrefringencia är en karakteristisk egenskap hos vissa material som kalcit och kvarts som har två brytningsindex. Det polariserade ljuset med birrefrringency erhålls när en ljusstråle påverkar ett birrefringent material som separeras i en reflekterad stråle och två brytade strålar.

Av de två brytningsstrålarna avviker en mer än den andra oscillerande vinkelrätt mot incidensplanet medan den andra oscillerar parallellt med parallellt. Båda strålarna kommer ut från materialet med linjär polarisering till incidensplanet.

Referenser

1. Goldstein, D. Polariserat ljus. New York: Marcel Dekker, Inc, 2003.
2. Jenkins, fa och vit, h e. Grunder i optik. NY: Higher Education McGraw Hill, 2001.
3. Saleh, Bahaa och. En y teich, m c. Grundläggande fotonik. Kanada: John Wiley & Sons, 1991.
4. Guenther, R D. Modern optik. Kanada: John Wiley & Sons, 1990.
5. Bohren, CF och Huffman, D R. Absorption och spridning av ljus av små partiklar. Kanada: Jhon Wiley & Sons, 1998.