Aká je polarizácia svetla?

Ak sa pozriete na oblohu na jesennom bezmračnom dni, potom sála modrej oblohy nenechá nikoho ľahostajným. Čo vysvetľuje túto úžasnú farbu? Jeho príčina spočíva v troch aspektoch - lom, rozptyl a polarizácia. V dnešnej práci budeme hovoriť o tom, čo je polarizácia svetla.

Svetlo je jedným z druhov elektromagnetického žiarenia, preto je charakterizované jeho zdrojom a smerom. Navyše by sme nemali zabúdať na svoju duálnu povahu: v jednom prípade, ako už bolo povedané, predstavuje vlnu a v druhej je to častica (fotón). Polarizácia svetla je jednou z vlastností akéhokoľvek žiarenia v optickom rozmedzí. V prípade polarizácie sú oscilácie častíc svetelného lúča nasmerované na priečny povrch realizované v rovnakej rovine. Ďalšie komponenty sú odpojené.

Najjednoduchším spôsobom, ako pochopiť príkladom je polarizácia svetla. Predstavte si dlhé lano, umiestnené horizontálne medzi dvoma bodmi. Lano prechádza cez vertikálnu štrbinu v štítovej doske. Ak sa teraz z jedného konca vyzdvihne a vlny sa vytvoria, potom dosiahnu opačný koniec, len ak sú vytvorené koaxiálne so štrbinou v štítu, t.j. vertikálne. Keď sa pokúsite presunúť lano vodorovne (vľavo-vpravo), vlny zhasnú, sotva sa dostanú k štítu, pretože "nestláčajú" cez štrbinu. V tomto príklade je lano elektromagnetickým žiarením, štít je priehľadné (alebo polopriehľadné médium) a štrbina je špecifickou vlastnosťou média.

Keďže svetlo je elektromagnetická vlna, závisí to od elektrického a magnetického vektora napätia. Sú navzájom kolmé navzájom a navyše tvoria podmienenú rovinu kolmú na rozmnožovacie línie samotnej vlny. Mimochodom, kruhová polarizácia svetla vzniká v prípade, keď sa vektory magnetickej indukcie a elektrického poľa otáčajú vzhľadom na smer svetelného lúča. Na druhej strane, pri vibráciách vektora sily elektrického poľa v rovnakej rovine vzniká rovinná polarizovaná elektromagnetická vlna. Jeho druhé meno, ktoré odráža ten istý proces, je "lineárne polarizované".

Je zaujímavé, že emisia jediného kvantového množstva svetla atómom je vždy polarizovaná. Súčasne je svetelný tok žiarovky, slnka, sviečka, baterka atď. Nepolarizovaný. To je spôsobené tým, že ožiarenie pochádza z množstva atómov, v ktorých je polarizácia odlišná. V dôsledku toho stratí celkový tok pozornosť. Polarizácia svetla závisí vo veľkej miere od charakteristík látky alebo z usporiadania atómov v kryštálovej mriežke (pre tuhé látky, napríklad priehľadné kryštály). Mimochodom, prvé experimenty boli vykonané s kryštálmi a až potom vedci venovali pozornosť plynným médiám (atmosféru). Nie je ťažké pochopiť, že polarizácia svetla závisí aj od polohy pozorovateľa (snímača, fotobunky atď.). Takže so zväčšujúcim sa uhlom medzi smerom svetla zo zdroja a vektorom, ktorý ukazuje smer línie zorného poľa, sa polarizácia zvyšuje. Ak sú smery paralelné, potom za ideálnych podmienok neexistuje polarizácia.

Existuje aj tretia možnosť - čiastočne polarizovaný svetelný prúd. Táto konfigurácia nastane, keď prevažuje elektrické pole alebo magnetické indukčné oscilácie (ich vektory).

Zvedavý fakt: ľudské oko ľahko rozlišuje vlnovú dĺžku (farebný aspekt svetla) a intenzitu, ale registrácia polarizácie je k dispozícii nepriamo. Zároveň mnohý hmyz s farebnými očami perfektne odlišuje polarizáciu vlny. Predpokladá sa, že to im pomáha navigovať.