Поляризація світла для "чайників": визначення, суть явища та сутність

У нашому блозі вже можна знайти статті про заломлення, дисперсію та дифракцію світла. Тепер настав час поговорити про те, в чому полягає суть поляризації світла.

У найзагальнішому сенсі правильніше говорити про поляризацію хвиль. Поляризація світла, як явище, є окремим випадком поляризації хвилі. Адже світло є електромагнітне випромінювання в діапазоні, сприйманому очима людини.

Що таке поляризація світла

Поляризація - Це характеристика поперечних хвиль. Вона описує положення вектора величини, що коливається в площині, перпендикулярній напрямку поширення хвилі.

Якщо цієї теми не було на лекціях в університеті, то ви, ймовірно, запитаєте: що це за величина, що коливається, і яким напрямом вона перпендикулярна?

Як виглядає поширення світла, якщо на це питання з погляду фізики? Як, де і що вагається, і куди при цьому летить?

Світло – це електромагнітна хвиля, яка характеризується векторами напруженості електричного поля. E та вектором напруженості магнітного поля Н. До речі, цікаві факти про природу світла можна дізнатися із нашої статті.

Відповідно до теорії Максвелла, світлові хвилі поперечні. Це означає, що вектори E і H взаємно перпендикулярні і коливаються перпендикулярно до вектора швидкості поширення хвилі.

Поляризація спостерігається лише на поперечних хвилях.

Для опису поляризації світла достатньо знати положення лише одного із векторів. Зазвичай для цього розглядається вектор E.

Якщо напрями коливань світлового вектора якимось чином упорядковані, то світло називається поляризованим.

Візьмемо світло на малюнку, що наведено вище. Він, безумовно, поляризований, тому що вектор E коливається в одній площині.

Якщо ж вектор E коливається в різних площинах з однаковою ймовірністю, то таке світло називається природним.

Поляризація світла за визначенням – це виділення із природного світла променів з певною орієнтацією електричного вектора.

До речі! Для наших читачів зараз діє знижка 10% на будь-який вид роботи

Звідки береться поляризоване світло?

Світло, яке ми бачимо навколо себе, найчастіше неполяризоване. Світло від лампочок, сонячне світло – це світло, в якому вектор напруженості коливається у всіх можливих напрямках. Але якщо вам за діяльністю доводиться весь день дивитися в РК-монітор, знайте: ви бачите поляризоване світло.

Природне, поляризоване та частково поляризоване світло

Щоб спостерігати явище поляризації світла, потрібно пропустити природне світло через анізотропне середовище, яке називається поляризатором і «відсікає» непотрібні напрямки коливань, залишаючи якесь одне.

Анізотропне середовище – середовище, що має різні властивості залежно від напрямку усередині цього середовища.

Як поляризатори використовуються кристали. Один з природних кристалів, які часто і давно застосовуються в дослідах з вивчення поляризації світла - турмалін.

Ще один спосіб отримання поляризованого світла – відображення від діелектрика. Коли світло падає на межу розділу двох середовищ, промінь поділяється на відбитий і заломлений. При цьому промені є частково поляризованими, а ступінь їхньої поляризації залежить від кута падіння.

Зв'язок між кутом падіння та ступенем поляризації світла виражається законом Брюстера.

Коли світло падає на межу розділу під кутом, тангенс якого дорівнює відносному показнику заломлення двох середовищ, відбитий промінь є лінійно поляризованим, а заломлений промінь поляризований частково з переважанням коливань, що лежать у площині падіння променя.

Лінійно поляризоване світло - світло, яке поляризоване так, що вектор E коливається лише в одній певній площині.

Практичне застосування явища поляризації світла

Поляризація світла - не просто явище, яке цікаво вивчати. Воно широко застосовується практично.

Приклад, з яким знайомі майже всі – 3D-кінематограф. Ще один приклад – поляризаційні окуляри, в яких не видно відблисків сонця на воді, а світло фар зустрічних машин не зліпить водія. Поляризаційні фільтри застосовуються у фототехніці, а поляризація хвиль використовується передачі сигналів між антенами космічних апаратів.

Фото, зроблені із застосуванням поляризаційного фільтра та без нього

Поляризація – не найскладніше для розуміння природне явище. Хоча якщо копнути глибоко і почати ґрунтовно розбиратися з фізичними законами, яким вона підпорядковується, можуть виникнути складнощі.

Щоб не гаяти часу та подолати труднощі максимально швидко, зверніться за порадою та допомогою до наших авторів. Ми допоможемо виконати реферат, лабораторну роботу, вирішити контрольні завдання на тему "поляризація світла".

• Контрольна робота від 1 дня / від 120 грн. Дізнатись вартість
• Дипломна робота від 7 днів / від 9540 грн. Дізнатись вартість
• Курсова робота від 5 днів / від 2160 грн. Дізнатись вартість
• Реферат від 1 дня / від 840 грн. Дізнатись вартість

Іван Колобков, відомий також як Джоні. Маркетолог, аналітик та копірайтер компанії Zaochnik. Молодий письменник, що подає надії. Живить любов до фізики, раритетних речей та творчості Ч. Буковські.