Fyysinen

Mikä on polarisoitu valo?

Mikä on polarisoitu valo?

Se Polarisoitunut valo Se on sähkömagneettinen säteily, joka värähtelee yhdellä tasolla, joka on kohtisuorassa etenemissuunnassa. Tason tärinä tarkoittaa, että valoaalton sähkökenttävektori.

Luonnollinen tai keinotekoinen valo on sähkömagneettisten säteilyaaltojen juna, jonka sähkökentät ovat satunnaisesti kaikissa tasoilla, jotka ovat kohtisuorassa etenemissuunnassa. Kun vain osa säteilyä on rajoitettu värähtelyyn yhdellä tasolla, sanotaan, että valo on polarisoitu.

Polarisoitu valoaalto pystysuoraan tasossa vaikuttaen polarisaatioverkkoon ei -polarisoituneisiin valoaaltoihin. Kirjoittanut Bob Melish (https: // commons.Wikimedia.org/wiki/tiedosto: Wire-Flo-polarisaattori.Svg) wikimedia commons

Yksi tapa saada polarisoitua valoa on vaikuttaa salamaan polarisoivassa suodattimessa, joka koostuu polymeerirakenteesta, joka on suunnattu yhteen suuntaan sallien vain aallot, jotka värähtelevät samassa tasossa, kun taas loput aallot absorboivat.

Suodattimen ylittävän salamanvalossa on vähemmän intensiteetti kuin tapahtumassa. Tämä erityisyys on tapa erottaa polarisoitunut valo ja ei -polarisoidut valot. Ihmisen silmällä ei ole kykyä erottaa toisiaan.

Valo voidaan polarisoida lineaarisella, pyöreällä tai elliptisellä tavalla aallon etenemissuunnasta riippuen. Samoin polarisoitua valoa voidaan saada fysikaalisten prosessien, kuten heijastuksen, taittumisen, diffraktion ja bir -kirjoituksen avulla.

[TOC]

Polarisoitu valo lineaarisesti

Kun valon sähkökenttä heilahtelee jatkuvasti ja kuvaa suoraa linjaa kohtisuoraan leviämiseen, sanotaan, että valo on lineaarisesti polarisoitu. Tässä polarisaatiotilassa sähkökentän kahden komponentin vaiheet ovat samat.

Se voi palvella sinua: Radiaalinen kuorma: miten se lasketaan, ratkaistu harjoitukset

Jos kaksi aaltoa, lineaarisesti polarisoitu, jotka värähtelevät kohtisuorassa tasossa toistensa kanssa, ovat päällekkäisyyksiä, saadaan toinen lineaarisesti polarisoitu aalto. Valon aalto on vaiheessa edellisen kanssa. Kaksi aaltoa on vaiheessa, kun niillä on sama siirtymä samanaikaisesti.

Lineaarinen, pyöreä ja elliptinen polarisaatio. Inductiveload. (https: // commons.Wikimedia.org)

Pyöreä polarisoitu valo

Valaiseva aalto, jonka sähkökenttävektori vaihtelee pyöreästi samassa tasossa kohtisuorassa etenemiseen, on pyöreästi polarisoitu. Tässä polarisaatiotilassa sähkökentän suuruus pysyy vakiona. Sähkökentän suunta on kelloneulojen suuntaan tai vastakkaiseen suuntaan.

Polarisoidun valon sähkökenttä kuvaa pyöreitä suuntauksia kulmataajuudella Ω vakio.

Kaksi lineaarisesti polarisoitua valoaaltoa, jotka ovat päällekkäisiä kohtisuorassa toisiinsa nähden 90 ° faasierolla, muodostavat pyöreän polarisoidun valon aallon.

Elliptisesti polarisoitunut valo

Tässä polarisaatiotilassa valoaallon sähkökenttä kuvaa ellipsia koko tasossa kohtisuoraan etenemiseen ja suuntautuu kelloneulojen pyörimiseen tai vastakkaiseen suuntaan.

Kahden valon aallon päällekkäisyys kohtisuorassa toisiinsa nähden, toinen lineaarisella polarisaatiolla ja toinen pyöreällä polarisaatiolla ja 90 ° viiveellä, johtaa valon aaltoon elliptisellä polarisaatiolla. Polarisoitu valoaallo on samanlainen kuin pyöreän polarisaation tapaus, mutta sähkökentän suuruudella vaihtelevat.

Polarisoitunut valo heijastuksella

Polarisoitunut valo heijastuksella löysi Malus vuonna 1808.  Malus havaitsi, että kun ei -polarisoidun valon säde vaikuttaa hyvin kiillotettuun ja läpinäkyvään lasilevyyn, osa valosta taiputetaan levyn ylittäessä ja toinen osa heijastuu muodostaen 90 ° kulman taitekerroksen ja salaman välillä heijastunut.

Voi palvella sinua: Cross Wave

Heijastettu valoläde on lineaarisesti polarisoitu, kun he värähtelevät tasossa kohtisuorassa etenemissuunnassa ja sen polarisaatioaste riippuu esiintymiskulmasta.

Esiintymiskulma, jolla heijastettu valonsäde on täysin polarisoitu Brewster -kulma (θB --A

Polarisoitunut valo taittumisella

Jos ei -polarisoidulla valonsäteellä on brewster -kulma (θB -) Lasilevyjen pino, jotkut esiintyvyystasosta kohtisuorat värähtelyt heijastuvat jokaisessa levyssä ja loput värähtelyt taitetaan taitetaan.

Nettotuloksena on, että kaikki heijastuneet DO polarisoituu samaan tasoon, kun taas taitetut ovat osittain polarisoituneita.

Mitä suurempi pintojen lukumäärä, taivutettu säde menettää yhä enemmän värähtelyjä kohtisuorassa tasossa. Lopulta lähetetty valo polarisoituu lineaarisesti samassa polarisoidun valon esiintyvyystasossa.

Dispersio polarisoitua valoa

Väliaineeseen suspendoituihin pieniin hiukkasiin vaikuttava valo absorboi sen atomirakenteen. Atomeissa ja molekyyleissä indusoidulla sähkökentällä on värähtelyjä yhdensuuntaisen keinuvan tason kanssa.

Samoin sähkökenttä on kohtisuorassa etenemissuuntaan nähden. Tämän prosessin aikana atomit lähettävät valofotoneja, jotka poikkeavat kaikissa mahdollisissa osoitteissa.

Liittyneet fotonit muodostavat joukon hiukkasten aaltoja. Hajautetun valon osa, joka on kohtisuorassa tapahtuvaan valonsäteenä kohtaan, on lineaarisesti polarisoitu. Toista dispergoituneen valon osaa rinnakkain ei ole polarisoitu, loput hiukkasten dispergoitua valoa on osittain polarisoitu.

Se voi palvella sinua: Massumero: Mikä se on ja miten se saa (esimerkkien kanssa)

Hiukkasten dispersiota, joiden koko on verrattavissa tulevan valon aallonpituuteen, kutsutaan Rayleight Dispersioniksi. Tämän tyyppinen dispersio antaa taivaan sinisen värin tai auringonlaskun punaisen värin selittämisen.

Rayleight -dispersiolla on käänteisesti suhteellinen riippuvuus aallonpituuden neljästä tehosta (1/λ4-A.

Polarisoitunut valo BirRefringencia

BirRefringencia on joidenkin materiaalien, kuten kalsiitin ja kvartsin, tyypillinen ominaisuus, joilla on kaksi taitekerrointa. Polarisoitu valo birpressingillä saadaan, kun valonsäde vaikuttaa heijastuneeseen säteeseen, joka on erotettu heijastuneeseen säteeseen ja kahteen taiteetettuun säteen.

Kahdesta taitteen säteestä yksi poikkeaa enemmän kuin toinen värähtelyä kohtisuorassa esiintyvyystasoon nähden, kun taas toinen heilahtelee rinnakkain. Molemmat säteet nousevat materiaalista lineaarisella polarisaatiolla esiintyvyystasoon.

Viitteet

  1. Goldstein, D. Polarisoitunut valo. New York: Marcel Dekker, Inc, 2003.
  2. Jenkins, fa ja valkoinen, h e. Optiikan perusteet. NY: Korkeakoulu McGraw Hill, 2001.
  3. Saleh, Bahaa ja. A y teich, m c. Fotoniikan perusteet. Kanada: John Wiley & Sons, 1991.
  4. Guenther, R D. Moderni optiikka. Kanada: John Wiley & Sons, 1990.
  5. Bohren, CF ja Huffman, D R. Valon imeytyminen ja dispersio pienillä hiukkasilla. Kanada: Jhon Wiley & Sons, 1998.