Поляризатор это: ПОЛЯРИЗАТОР | это… Что такое ПОЛЯРИЗАТОР?

Поляризатор — frwiki.wiki

Наблюдение эффекта поляризатора поглощения на поляризованном свете с плоского экрана компьютера .

Поляризатор представляет собой оптический прибор , который выбирает в качестве падающего световой волны направления преимущественной поляризации : большинство поляризаторов позволяют получить свет , поляризованный прямолинейна в определенном направлении. В этом случае это направление называется осью поляризатора . В конце оптической системы поляризатор называется анализатором .

Поляризаторы присутствуют во многих оптических экспериментах и поэтому используются в оптических приборах. Они также пригодятся в фотографии .

Различают поляризаторы поглощения и поляризаторы светоделения.

Слово «поляризатор» чаще всего используется для обозначения элементов первой категории, которые являются наиболее распространенными и наиболее практичными.

Резюме

• 1 Поляризаторы по абсорбции
• 2 Поляризаторы по разделению лучей
• 3 Закон Малуса и другие свойства
• 4 использования
• 5 Источники
• 6 Статьи по теме

Поглощающие поляризаторы

Поляризатор с металлической сеткой преобразует луч с несколькими поляризациями в прямолинейно поляризованный луч.

Самый простой поляризатор — это металлическая сетка, состоящая из длинных параллельных металлических проволок. Могут проходить электромагнитные волны , электрическое поле которых перпендикулярно металлическим проводам. Действительно, для электрических полей, представляющих другую ориентацию, электроны металла, вероятно, будут колебаться (как при отражении световой волны от металла): волны отражаются и, следовательно, не проходят.

Таким образом, этот поляризатор позволяет получить прямолинейно поляризованную волну, перпендикулярную металлическим проводам.

Однако этот результат действителен только для волн, длина волны которых больше по сравнению с расстоянием между проводами, то есть для микроволн . Этот зазор можно уменьшить с помощью передовых методов литографии , но обычно предпочтительно использовать другие типы поляризаторов, если используется свет с более короткой длиной волны.

Некоторые кристаллы демонстрируют дихроизм , то есть различное поглощение света в зависимости от его поляризации. Поэтому их можно использовать в качестве поляризаторов. Самый известный кристалл этого типа — турмалин , но он редко используется, потому что его дихроизм слишком сильно зависит от длины волны: тогда он кажется окрашенным. Herapathite является дихроичным и менее интенсивно окрашено, но более трудно производить в больших кристаллах.

Пленка Polaroid в своей первоначальной версии представляла собой композицию из множества кристаллов герапатита. Его следующая версия H-листа больше похожа на поляризатор с металлической сеткой. Он изготовлен из пластиковой из поливинилового спирта (PVA) с примесью йода . Поскольку ПВС представляет собой длинную молекулу , растяжение листа помогает выровнять его в определенном направлении. Его работа в этом случае аналогична описанной выше металлической решетке. Этот практичный материал, не очень хрупкий, недорогой и относительно простой в производстве, является наиболее широко используемым типом поляризатора. Он встречается в фотографии , в жидкокристаллических дисплеях , а также в некоторых солнцезащитных очках .

Важным современным поляризатором является Polarcor , производимый Corning Incorporated . Этот материал представляет собой стекло, содержащее удлиненные частицы серебра в пленке у его поверхности. Он более прочный и поляризует свет лучше, чем Polaroid, с низким поглощением для правильно поляризованного света. Он широко используется в телекоммуникациях с помощью оптического волокна .

Расщепляющие поляризаторы луча

Серия слайдов, помещенных под углом Брюстера к неполяризованному лучу . Каждое лезвие отражает часть поляризованного света s ( s-поляризованный ) и пропускает свет, поляризованный p ( p-поляризованный ).

Расщепляющие луч поляризаторы разделяют падающий луч на два луча с разной поляризацией (в большинстве случаев эти поляризации являются прямолинейными и перпендикулярными друг другу). Они поглощают очень мало света, что дает им преимущество перед поляризаторами поглощения. Они также полезны в том случае, если требуются две отдельные балки.

Самый простой способ сделать это — использовать серию стеклянных слайдов, ориентированных под углом Брюстера к лучу. Под этим углом, который составляет около 57 ° для стекла, p-поляризованный свет (то есть параллельный плоскости падения , исходит от параллели , «параллель» на немецком языке) не отражается стеклом и 84% света s-поляризованный свет (перпендикулярно плоскости падения, происходит от senkrecht , «перпендикулярно» по-немецки) передается (отражается 16%). Каждое предметное стекло отражает свет дважды (на входе и на выходе). Некоторые поляризаторы используют двойное лучепреломление определенных материалов, таких как кварц , кальцит и исландский шпат . Эти кристаллы имеют особенность разделения неполяризованного луча на два луча, поляризованных по-разному: есть два угла преломления , отсюда и термин двойное лучепреломление . Затем мы говорим об обычном луче, отмеченном

буквой o , и необычном луче, отмеченном буквой e (в общем, эти два луча не имеют линейной поляризации).

Одним из первых поляризаторов такого типа была призма Николя , сделанная из кристалла кальцита, разрезанного пополам, а затем склеенного канадским бальзамом . Кристалл вырезан так, что лучи o и e имеют прямолинейные поляризации, ортогональные друг другу. О луч претерпевает полное отражение на границе раздела между двумя частями кальцита. Луч e выходит с другой стороны призмы параллельно ее начальному направлению. Эта призма производит очень высокое качество поляризации и широко используется в микроскопии , хотя она была заменена, в современных приложениях, с помощью других средств , таких , как Глан-Томпсон призма (см также: Глан-Фуко призмы и Глан-Тейлор призму ).

{2} (\ theta) \, d \ theta} {\ pi / 2-0}} = {\ frac {\ color {красный} \ pi} {4}} \ cdot {\ frac {2} {\ color {red} \ pi}} = {\ frac {2} {4}} = {\ frac {1} {2}}}

На практике мы не получаем 50% -ное пропускание, потому что поляризаторы не идеальны: поляроиды пропускают 38% падающего излучения, а некоторые двулучепреломляющие призмы пропускают 49,9%. Кроме того, поляризаторы пропускают свет с нежелательной поляризацией: соотношение между интенсивностью нежелательного компонента и интенсивностью правильного компонента варьируется от 1/500 для поляроида до 1/1000000 для призмы по Глан-Тейлору .

Использует

Поляризаторы находят множество применений в оптике . Вот несколько:

• поместив два поляризатора на пути любого света, закон Малуса показывает, что, контролируя угол между их осями, мы можем регулировать интенсивность выходящего света;
• что домены Weiss в материале парамагнитного могут быть просмотрены с помощью поляризатора;
• аналогично, в минералогии двойные домены в минерале могут быть продемонстрированы с помощью поляризатора;
• два луча призмы Волластона могут мешать поляризатору. Это используется в интерферометрии для визуализации небольших изменений оптического индекса .

Источники

• Коллетт, Эдвард. Полевое руководство по поляризации , SPIE Field Guides vol. FG05 , SPIE (2005) ( ISBN  0-8194-5868-6 )
• Hecht, Евгений. Оптика , 2-е изд., Addison Wesley (1990) ( ISBN  0-201-11609-X ) . Глава 8.
• Клигер, Дэвид С. Поляризованный свет в оптике и спектроскопии , Academic Press (1990) ( ISBN  0-12-414975-8 )

Статьи по Теме

• Фильтр (оптический)

<img src=»https://fr.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1×1″ alt=»» title=»»>

Оптика и волны

Следствием теории Максвелла является поперечность электромагнитных (световых) волн распространяющихся в вакууме или изотропной среде: векторы напряженности электрического и магнитного полей волны взаимно перпендикулярны и колеблются перпендикулярно вектору скорости

v распространения волны (то есть перпендикулярно световому лучу). Явление поляризации света служит надежным обоснованием поперечности световой волны. При рассмотрении поляризации обычно все рассуждения связывают с плоскостью колебаний вектора напряженности электрического поля Е — светового вектора, так как химическое, физиологическое и другие виды воздействия света на вещество обусловлены главным образом электрическими колебаниями. Однако при этом следует помнить об обязательном существовании перпендикулярного ему вектора напряженности магнитного поля Н.

Поляризация электромагнитной волны. Записывая решение для электрического поля плоской электромагнитной волны в виде

(6.1)

мы предполагали, что направление вектора амплитуды колебаний  не зависит от времени. В этом случае вектор электрического поля всегда и во всех точках волны направлен вдоль одной и той же прямой — колеблется в одной плоскости неизменной ориентации в пространстве.

Плоскость, в которой происходят колебания светового вектора, то есть плоскость, содержащая вектор   и направление распространения волны, называется плоскостью колебаний. Если эта плоскость не меняет во времени своей ориентации, то волна называется — линейно (плоско) поляризованной.

Выбирая ось х вдоль направления распространения волны, а ось у —  вдоль векторной амплитуды , записываем (6.1) в виде

(6. 2)

Однако существует и вторая линейно поляризованная волна, имеющая ту же частоту и распространяющаяся в том же направлении:

(6.3)

Электрические колебания в этой волне направлены вдоль оси z, так что волны (6.2) и (6.3) линейно независимы. Обе они являются решением одного и того же волнового уравнения, так что их суперпозиция также является решением того же уравнения. Сложив эти волны, мы найдем общее выражение для монохроматической волны с данной частотой w, распространяющейся вдоль оси х. Математически эта процедура ничем не отличается от сложения взаимно ортогональных колебаний. Если зафиксировать какую-то точку х и следить за изменением вектора электрического поля в ней, то конец вектора  будет описывать эллиптическую, в общем случае, траекторию в плоскости, параллельной y0z. Вращение вектора  происходит с частотой волны . В этом случае говорят, что свет имеет эллиптическую поляризацию. Если разность фаз  кратна , то эллиптическая поляризация вырождается в линейную. При равенстве амплитуд Е_0,уи Е_0,гэллипс превращается в окружность. Тогда говорят о круговой поляризации волны. В соответствии с двумя возможными направлениями вращения вектора  возможны право- и левополяризованные волны. Любую электромагнитную волну можно представить как линейную комбинацию двух линейно поляризованных волн или как линейную комбинацию двух волн с круговой поляризацией. Иными словами, электромагнитные волны имеют две внутренние степени свободы.

Естественный и поляризованный свет. В свете, испускаемом обычными источниками, имеются колебания, совершающиеся в различных направлениях, перпендикулярных к лучу. В таких световых волнах, исходящих из различных элементарных излучателей (атомов), векторы  имеют различные ориентации, причем все эти ориентации равновероятны, что обусловлено большим числом атомных излучателей. Такой свет называется естественным, или неполяризованным.

Если под влиянием внешних воздействий на свет или внутренних особенностей источника света (лазер) появляется предпочтительное, наиболее вероятное направление колебаний, то такой свет называется частично поляризованным. Неполяризованный (естественный) свет может испускаться лишь огромным числом элементарных излучателей. Электромагнитная волна от отдельного элементарного излучателя (атома, молекулы) всегда поляризована. С помощью различных поляризаторов из пучка естественного света можно выделить часть, в которой колебания вектора  будут происходить в одном определенном направлении в плоскости, перпендикулярной лучу, то есть выделенный свет будет линейно поляризованным.

На рисунках направление колебаний электрического поля линейно поляризованной волны изображается следующим образом. Если вектор Е колеблется в плоскости чертежа, то на направление вектора скорости волны  наносится ряд вертикальных стрелочек (рис. 6.1-1), а если в плоскости, перпендикулярной чертежу, — ряд точек (рис. 6.1-2). Естественный (неполяризованный) свет условно обозначается чередующимися черточками, которым соответствует, например, компонента Е_yвектора напряженности электрического поля, и точками, соответствующими другой компоненте Е_z (рис. 6.1-3).

Рис. 6.1. Условные обозначения типа  поляризации волны 

Существуют приборы (поляризаторы), пропускающие только колебания, происходящие параллельно некоторой плоскости, называемой плоскостью поляризации прибора, и полностью задерживающие ортогональные колебания. Если пропустить через такой прибор пучок света, то на выходе он будет линейно поляризованным. При вращении прибора вокруг направления луча интенсивность выходящего света будет изменяться от I_MAX до I_MIN.

Степень поляризации света — это величина   (6.4)

Отметим, что формула (6. 4)  пригодна для расчета степени поляризации света лишь в том случае, когда частично поляризованный свет представляет собой смесь естественного света и света линейно поляризованного и не работает, например, в случае смеси естественного света и света поляризованного по кругу. В общем случае степень поляризации может быть рассчитана как отношение интенсивности поляризованной компоненты  к суммарной интенсивности волны, то есть сумме интенсивностей поляризованной  и естественной  компонент смеси:

 

Нетрудно показать, что (6.4) есть частный случай последней формулы.

Если падающий пучок света линейно поляризован, то при положении прибора, когда его плоскость поляризации ортогональна плоскости колебаний волны, свет через прибор не пройдет, то есть . В соответствии с формулой (6.4) степень поляризации такого света . Для частично поляризованного света

и . Для естественного света, где волны разных поляризаций смешаны в равной степени и все направления эквивалентны, интенсивность выходящего света не изменяется при вращении поляризатора, так что  и .

Закон Малюса. В качестве поляризаторов могут быть использованы среды, анизотропные в отношении колебаний вектора Е, например природные кристаллы турмалина. Монокристалл турмалина поглощает колебания вектора Е в одном направлении настолько сильно, что сквозь пластинку толщиной порядка 1 мм проходит только линейно поляризованный луч. Кристаллы йодистого хинина еще сильнее поглощают одну из поляризаций: кристаллическая пленка толщиной в десятую долю миллиметра практически полностью отделяет один из линейно поляризованных лучей.

Пусть естественный свет распространяется перпендикулярно плоскости рисунка 6.2.

Рис. 6.2. Разложение вектора амплитуды колебаний А в волне, падающей на поляризатор

Вектор  амплитуды колебаний электрического поля волны, совершающихся в плоскости, образующей с плоскостью поляризатора угол , можно разложить на два колебания с амплитудами

Первое колебание с амплитудой А_|| пройдет через прибор (поляризатор), второе — с амплитудой А — будет задержано (поглощено). Интенсивность прошедшей волны пропорциональна квадрату амплитуды

Падающая волна является смесью волн с различными углами . Усредняя по углам, получаем для интенсивности света на выходе из поляризатора:

(6.5)

где  — интенсивность падающего на поляризатор света. В естественном свете все значения угла  равновероятны:

так что интенсивность света, прошедшего через поляризатор, будет равна . При вращении поляризатора вокруг направления луча естественного света интенсивность прошедшего света остается неизменной, но изменяется лишь ориентация плоскости колебаний света, выходящего из прибора.

Рассмотрим теперь падение линейно поляризованного света с интенсивностью  на тот же поляризатор (рис. 6.3).

Рис. 6.3. Прохождение линейно поляризованной волны через поляризатор

Видео 6.1 Поляризатор и анализатор для дециметровой волны.

Видео 6.2 Поляризатор и анализатор для трехсантиметровой волны.

Сквозь прибор пройдет составляющая колебаний с амплитудой

где  — угол между плоскостью колебаний вектора Е и плоскостью поляризатора. Следовательно, интенсивность прошедшего света I определяется выражением

(6.6)

которое носит название закона Малюса. 

Видео 6.3 Поляризатор и анализатор для видимого света — 2

Видео 6. 4 Естественный видимый свет. Три поляризатора. Закон Малюса.

Поляризационные приборы по своему целевому назначению делятся на поляризаторы и анализаторы. Поляризаторы служат для получения поляризованного света. С помощью анализатора можно убедиться, что падающий свет поляризован, и выяснить направление плоскости поляризации. Принципиальных различий в конструкционном отношении между поляризатором и анализатором не существует.

Поставим на пути естественного света два поляризатора, плоскости которых образуют угол  (рис. 6.4).

Рис. 6.4. Пропускание естественного света через систему из двух поляризаторов

Из первого поляризатора выйдет линейно поляризованный свет, интенсивность которого , составит половину интенсивности падающего естественного света . Согласно закону Малюса из второго поляризатора (который играет роль анализатора) выйдет свет с интенсивностью

Таким образом, интенсивность света, прошедшего через два поляризатора, равна

(6. 7)

Если угол  (плоскости поляризации поляризатора и анализатора параллельны), то ; если  (анализатор и поляризатор скрещены), то .

Пример 1. В частично поляризованном свете амплитуда колебаний, соответствующая максимальной интенсивности света при прохождении через поляризатор, в n = 2 раза больше амплитуды, соответствующей минимальной интенсивности. Определим степень поляризации света.

Поскольку интенсивность пропорциональна квадрату амплитуды, имеем

Отсюда степень поляризации света равна

Пример 2. На пути света со степенью поляризации Р = 0.6 поставили анализатор так, что интенсивность прошедшего света стала максимальной. Определим, во сколько раз уменьшится интенсивность, если анализатор повернуть на угол ?

В падающем луче по условию (см. предыдущий пример)

При повороте анализатора на угол  будут пропущены колебания, параллельные плоскости поляризации прибора. Поэтому интенсивность пропущенных колебаний, прежде бывших параллельными плоскости поляризации, составит

a интенсивность прошедших колебаний, до поворота задерживавшихся анализатором, равна

Суммарная интенсивность прошедших колебаний равна сумме

Стало быть, интенсивность уменьшится при повороте анализатора в 16/13 = 1.23 раза.

Поляризация при отражении и преломлении. Получить поляризованный свет из естественного можно еще одним способом — отражением. Опыт показывает, что отраженный от поверхности диэлектрика и преломленный лучи всегда частично поляризованы. Когда свет падает на диэлектрическую поверхность, то в отраженном луче преобладают колебания, перпендикулярные плоскости падения (точки на рис. 6.5), а в преломленном луче — колебания, параллельные плоскости падения (стрелки на рис. 6.5).

Рис. 6.5. Поляризация света при отражении и преломлении

Видео 6. 5 Поляризация естественного света при отражении от стекла.

Степень поляризации зависит от угла падения лучей и от относительного показателя преломления сред. Исследуя это явление, английский физик Д. Брюстер установил, что при определенном значении угла падения

удовлетворяющем условию

(6.8)

отраженный свет полностью поляризован в плоскости, перпендикулярной плоскости падения луча. Это соотношение известно как закон Брюстера. При

отражается только та компонента вектора напряженности электрического поля, которая параллельна поверхности диэлектрика (перпендикулярна плоскости падения). Соответственно, преломленный луч всегда частично поляризован, так как отражается лишь какая-то доля падающего света (не равная 50 %).

При падении света под углом Брюстера отраженный и преломленный лучи взаимно перпендикулярны, отраженный свет полностью поляризован в плоскости, перпендикулярной плоскости падения луча, а преломленный луч частично поляризован с максимальной степенью поляризации.

Видео 6.6 Угол Брюстера.

Действительно, при

находим с учетом закона преломления

(6.10)

Получаем отсюда

(6. 11)

Таким образом,

откуда следует, что преломленный луч 0С перпендикулярен отраженному лучу 0В (рис. 6.6).

Рис.6.6. Ход лучей при падении света под углом Брюстера: отраженный луч ортогонален преломленному,
 поэтому излучатели типа  (см. текст ниже) не вносят вклад в поляризацию отраженного луча 

Для того чтобы объяснить, почему отраженный при падении под углом Брюстера луч линейно поляризован в плоскости, перпендикулярной плоскости падения, учтем, что отраженный свет есть результат излучения вторичных волн колеблющимися под действием светового вектора волны электрическими зарядами (электронами) в среде II. Эти колебания происходят в направлении колебаний вектора Е.

Разложим колебания вектора Е в среде II на два взаимно перпендикулярных направления (см. рис. 6.6): колебания , происходящие в плоскости падения (показаны стрелками), и колебания , происходящие перпендикулярно плоскости падения (показаны точками). В случае падения под углом Брюстера

отраженный луч 0В перпендикулярен преломленному лучу 0С. Следовательно, 0В параллелен . Из электромагнитной теории Максвелла известно, что колеблющийся электрический заряд не излучает электромагнитных волн вдоль направления своего движения. Поэтому колеблющийся в диэлектрике излучатель типа  вдоль направления 0В не излучает. Таким образом, по направлению отраженного луча 0В распространяется свет, посылаемый только излучателями типа , направления колебаний которых перпендикулярны плоскости падения.

Следует отметить, что на опыте закон Брюстера не выполняется вполне строго из-за дисперсии света.

Пример 3. Определим, на какой угловой высоте над горизонтом должно находиться Солнце, чтобы солнечный свет, отраженный от поверхности воды, был полностью поляризован.

Угол падения света связан с высотой Солнца над горизонтом соотношением

По условию угол падения равен углу Брюстера, так что

Показатели преломления воды п₂ = 1.33, воздуха — п₁ = 1. Отсюда находим

Пример 4. Угол Брюстера при падении света из воздуха на кристалл каменной соли равен . Определим скорость света V в этом кристалле.

Поскольку показатель преломления воздуха равен единице, показатель преломления каменной соли п совпадает с относительным показателем преломления  этих двух сред. Имеем поэтому

Видео 6.7 Поляризация света при двойном лучепреломление на границе раздела с анизотропным (одноосным) кристаллом. 

 

Дополнительные материалы

http://physbook.ru/index.php/Kvant… – Опыты и задачи по поляризации света

http://www.physics.spbstu.ru/forstudents/lectures/zaharov/20. pdf – Н.Г. Захаров. Практические занятия. Поляризация света

http://allphysics.ru/feynman/polyarizatsiya – Фейнмановские лекции по физике. Поляризация.

http://elementy.ru/trefil/21106 – Закон Брюстера.

Поляризация

Поляризация

Поляризация — явление, свойственное поперечным волнам. Продольные волны Например, звук не может быть поляризован. Свет и другие электромагнитные волны поперечные волны, состоящие из взаимно перпендикулярных флуктуирующих электрических и магнитные поля. На диаграмме ниже электромагнитная волна распространяется в х, электрическое поле колеблется в плоскости ху, а магнитное поле колеблется в плоскости xz. Линия описывает вектор электрического поля как волна распространяется.

Неполяризованная электромагнитная волна, распространяющаяся в направлении x, представляет собой суперпозиция многих волн. Для каждой из этих волн вектор электрического поля перпендикулярна оси x, но составляет угол с осью y разные для разных волн. Для неполяризованного света, путешествующего в x-направление E _y и E _z случайным образом меняются во времени это намного короче, чем нужно для наблюдения.

Неполяризованный свет: естественный свет, как правило, неполяризован.

Для линейно поляризованной электромагнитной волны, распространяющейся в в направлении x угол, который электрическое поле образует с осью y, уникален.

Идеальный поляризатор — это материал, который пропускает только электромагнитные волны, для которых электрическая вектор поля параллелен его оси передачи. Электрическое поле представляет собой вектор и может быть записан через параллельные и перпендикулярные компоненты к оси передачи поляризатора.
E = E _{параллельно} + E _{перпендикулярно} .
Идеальный поляризатор проходит E _{параллельно} и поглощает E _{перпендикулярно} .

Если E ₀ инцидент вектор поля и угол между E ₀ и передачей ось равна θ, тогда величина передаваемого поля вектор E ₀ cosθ и его направление направление оси передачи. Интенсивность I электромагнитной волны пропорциональна квадрату величины вектора электрического поля. Мы поэтому

I _{передали} = I ₀ cos ² θ.

Это называется законом Малюса . Если θ = 90 ^o , передаваемая интенсивность равна нулю.

Линии указывают направление оси передачи.

При неполяризованном свет проходит через поляризатор, интенсивность уменьшается в 1/2 раза. Среднее значение cos ² θ, среднее по всем углам θ равно ½.
I _{переданный} = I ₀ 2 θ> _{все углы} = ½I ₀ .

Проблема:

Пучок неполяризованного света интенсивностью I ₀ проходит через серию идеальных поляризационных фильтров с их пропусканием ось повернута на разные углы, как показано на рисунке.
(a) Какова сила света (в пересчете на I ₀ ) в области А, В и С?
(б) Если мы удалим средний фильтр, какова будет интенсивность света при точка С?

Решение:

• Обоснование:
  Когда неполяризованный свет проходит через поляризатор, интенсивность уменьшается в ½ раза. Проходящий свет поляризован вдоль оси поляризатора.
  При поляризованном свете интенсивностью I ₀ происходит на поляризатор, прошедшая интенсивность определяется выражением I = I ₀ cos ² θ, где θ — угол между направлением поляризации падающего свет и ось фильтра. Проходящий свет поляризован вдоль оси поляризатора.
• Детали расчета:
  В этой задаче у нас есть 3 поляризационных фильтра. Для второго поляризатора θ = 30 ^o между поляризацией направление света, падающего на фильтр, и ось фильтра. Для третий поляризатор θ = 90 ^o — 30 ^o = 60 ^o между направлением поляризации света, падающего на фильтр, и оси фильтра.
  Тогда мы имеем следующее:
  (а) В области А интенсивность равна I ₀ /2, а свет равен поляризованы в вертикальном направлении.
  В регионе B интенсивность равна (I ₀ /2)cos ² 30 ^o , = 0,375 I ₀ , а свет поляризован вдоль оси второй поляризатор.
  в области C интенсивность равна (0,375 I ₀ )cos ² 60 ^o = 0,0938 I ₀ и свет имеет горизонтальную поляризацию.
  (b) Если мы удалим средний фильтр, то для последнего фильтра у нас теперь будет что θ = 90 ^o . Таким образом, I = 0,
  Важно визуализировать тот факт, что добавление среднего фильтра увеличивает передаваемая интенсивность!
  Этот «парадоксальный» эффект признаки волновых явлений в целом.

Существуют различные механизмы поляризации. Самый распространенный способ получения поляризованного света заключается в использовании поляроидного материала, сделанного из цепочек органические молекулы, имеющие анизотропную форму. Пропускаемый свет линейно поляризованы перпендикулярно направлению цепей. ось передачи перпендикулярна цепям.

Поляризатор излучает линейно поляризованный свет. Часто это удобно ориентировать ось пропускания поляризатора вертикально или горизонтально, чтобы производят свет с вертикальной или горизонтальной линейной поляризацией.

Вертикальная и горизонтальная поляризация

Поляризация отражением:

Когда на границу падает неполяризованный свет между двумя диэлектрическими поверхностями, например на границе воздух-вода, то отраженная и прошедшая компоненты частично поляризованы. отраженная волна на 100% линейно поляризована, когда угол падения равен угол, называемый Угол Брюстера .
Для воды этот угол составляет ~53 ^o по отношению к нормаль или 37 ^o по отношению к поверхности воды.
Для являются значительном угловом диапазоне вокруг угла Брюстера отраженный свет сильно поляризованы в горизонтальном направлении.

Когда солнце находится под низким углом в небе, солнечный свет отражается от поверхности вода почти на 100 % горизонтально поляризована, потому что угол падения близко к углу Брюстера.
Уменьшение бликов солнцезащитные очки покрыты поляризатором с вертикальной осью пропускания и поэтому заблокируйте отраженный свет.

Ссылка: Поляризация света (Youtube)
Связь: Поляризация и отражение (Youtube)

---

Демонстрации

Способ прохождения света через некоторые материалы зависит от его поляризации.

Определенные двулучепреломляющие кристаллические вещества сгибать свет через корыто угол, который зависит от состояния падающей поляризации. У них есть оптика ось. Неполяризованный свет, падающий на двулучепреломляющий кристалл не вдоль оптическая ось кристалла расщепляется на лучи, искривленные разными суммы.

Двойное лучепреломление в кристалле кальцита. Вертикальные линии изображаются дважды.
Поляризация света, создающего одно изображение, перпендикулярна
поляризация света, создающая другое изображение.

Некоторые материалы становятся двулучепреломляющими при нагрузке. Поставив прозрачный материалы между двумя поляризаторами, мы можем выполнить анализов напряжения .

Оптически активные или круговые двулучепреломляющие материалы изменяют направление поляризации линейно поляризованный свет. Количество оборотов зависит от длина волны света. Молекулы сахара обладают хиральностью. и в растворе оптически активны. Если мы поляризуем белый свет и пропустите его через сахарный сироп, направление поляризации света выход из сиропа будет отличаться для другого цвета компоненты. Если затем свет проходит через второй поляризатор, его цвет меняется в зависимости от ориентации оси передачи этого поляризатор.

Сахарный сироп между скрещенными поляризаторами
с различной взаимной ориентацией

Поляризаторы — оптические фильтры

Поляризаторы

Поляризаторы используются для анализа или создания поляризованного света. Используя основу листового дикроитового полимера, мы можем предложить широкий спектр вариантов, включая размеры, поляризацию и светопропускание.

Общие области применения:

• Экранные фильтры повышения контрастности
• Сенсорные экраны, читаемые при солнечном свете
• Фотография
• Анализ прочности стекла и пластмасс
• Оптические датчики и световые завесы безопасности
• 3D проекционные системы
• Офтальмология

Оригинальный материал, запатентованный в 1929 году и разработанный Эдвином Лэндом как Н-типа , представляет собой полимер поливинилового спирта (ПВС), пропитанный йодом. Во время производства полимерные цепи ПВС растягиваются таким образом, что они образуют массив выровненных линейных молекул в материале. Затем примесь йода присоединяется к молекулам ПВС, делая их проводящими по всей длине цепей. Свет, поляризованный параллельно цепочкам, поглощается, а свет, поляризованный перпендикулярно цепочкам, проходит.

Техническая линейка поляризаторов типа H производилась компанией Polaroid до декабря 2004 года, когда бывшие владельцы 3M закрыли производство поляризатора на основе йода.

Обладая обширным опытом и знаниями в области поляризаторов на основе йода, компания Optical Filters долгое время была торговым посредником Polaroid с добавленной стоимостью. Хотя эти поляризаторы были сняты с производства, мы продолжаем поставлять и производить технические поляризаторы на основе PVAL самого высокого качества, такие как линейные и круговые поляризаторы, в качестве альтернативы старой линейке Polaroid. Мы также предлагаем новые варианты, соответствующие современным приложениям и рынкам.

В дополнение к поставке фильтрующего материала в листах, мы предлагаем полный спектр производственных услуг по резке и доводке деталей до окончательного размера. Также доступна полная оптическая ламинация в стекле и пластике.

Неполяризованный свет представляет собой сложную смесь случайных волновых фронтов, поперечных к линии движения. Линейные поляризационные фильтры избирательно поглощают световые колебания в определенных плоскостях. Когда свет проходит через линейный поляризатор, его колебания ограничиваются одной линейной плоскостью.

Круговой поляризатор представляет собой комбинацию линейного поляризатора и четвертьволнового замедлителя, ориентированного под углом 45°, который закручивает свет в круглую форму. Луч неполяризованного света, проходящий через линейный поляризатор, становится поляризованным под углом 45° к оси замедлителя. Когда этот поляризованный световой луч проходит через замедлитель, направление его вибрации изменяется по спирали. После отражения светового луча от зеркальной поверхности направление вращения вибрации меняется на противоположное. Затем это вращение останавливается и, в свою очередь, направляется через замедлитель. Луч света теперь линейно поляризован в плоскости 90° к своей исходной плоскости поляризации и поглощается линейно поляризованным компонентом кругового поляризатора.

Круговые поляризаторы очень эффективны для устранения «вымывания» солнечного света, вызванного отражением окружающего света от дисплея.

Замедлители изготовлены из двулучепреломляющего материала. Фазовый сдвиг зависит от ориентации материала, создающего модифицированное поляризованное состояние. Например, для создания кругового поляризатора фаза должна быть равна ¼ длины волны.

Поляризационные 3D-фильтры

Для пассивного 3D-изображения необходимо разделить два изображения для каждого глаза зрителя, что обычно делается путем проецирования изображений через линейные поляризаторы, расположенные под перпендикулярными углами. Зритель носит очки с линейной поляризацией под углами, комплементарными проецируемому изображению, так что каждый глаз может видеть только соответствующее изображение.

Пожалуйста, свяжитесь с нами для получения дополнительной информации о поставке линейных поляризаторов для этого приложения 3D.