Care este polarizarea luminii?

Dacă te uiți la cer în ziua de toamnă fără adâncime, atunci cupola radiantă a cerului albastru nu va lăsa pe nimeni indiferent. Ce explică această culoare uimitoare? Cauza sa are trei aspecte: refracția, dispersia și polarizarea. În lucrarea de astăzi vom vorbi despre ceea ce este polarizarea luminii.

Lumina este una dintre soiurile radiațiilor electromagnetice, deci se caracterizează prin sursa și direcția sa. În plus, nu trebuie să uităm de natura duală: într-un caz, după cum sa spus deja, este un val, iar în altul este o particulă (foton). Polarizarea luminii este una dintre proprietățile oricărei radiații din domeniul optic. Atunci când sunt polarizate, oscilațiile particulelor fasciculului luminos îndreptate către suprafața transversală sunt realizate în același plan. Alte componente sunt decupate.

Cel mai simplu mod de a înțelege printr-un exemplu este polarizarea luminii. Imaginați-vă o frânghie lungă, situată orizontal între două puncte. Cablul trece printr-o fantă verticală pe placa de protecție. Dacă acum este luat de la un capăt și undele se formează, atunci acestea vor ajunge la capătul opus numai dacă sunt create coaxial cu o fantă din scut, adică pe verticală. Când încercați să mișcați coarda orizontal (stânga-dreapta), valurile vor fi stinse atunci când ajungeți abia la scut, deoarece acestea nu se "strânge" peste fante. În acest exemplu, frânghia este o radiație electromagnetică, scutul este un mediu transparent (sau semidransparent), iar fanta este o proprietate specifică a mediului.

De vreme ce lumina este undele electromagnetice, atunci depinde de vectorii de tensiune electrică și magnetică. Ele sunt întotdeauna perpendiculare între ele și, în plus, formează un plan condițional perpendicular pe liniile de propagare ale valului însuși. Apropo, polarizarea circulară a luminii apare în cazul în care vectorii de inducție magnetică și câmpul electric se rotesc în raport cu direcția fasciculului luminos. La rândul său, cu oscilațiile vectorului intensitatea câmpului electric Un val electromagnetic plane-polarizat apare în același plan. Al doilea nume, care reflectă același proces - "polarizat liniar".

Este interesant faptul că emisia unui atom cu un singur cuantum de lumină este întotdeauna polarizată. În același timp, fluxul luminos o lampă, un soare, o lumânare, o lanternă etc., nepolarizate. Acest lucru se datorează faptului că radiația provine dintr-o multitudine de atomi în care polarizarea este diferită. În consecință, fluxul total pierde focalizarea. Polarizarea luminii depinde într-o mare măsură de caracteristicile substanței sau de aranjarea atomilor din ea cristal lattice (pentru solide, de exemplu, cristale transparente). Apropo, primele experimente au fost făcute cu cristale și numai după aceea oamenii de știință au acordat atenție mediilor gazoase (atmosferă). Nu este greu de înțeles că polarizarea luminii depinde și de locația observatorului (senzor, fotocelulă etc.). Astfel, cu un unghi crescând între direcția luminii de la sursă și vectorul care indică direcția liniei de vedere, polarizarea crește. Dacă direcțiile sunt paralele, atunci în condiții ideale nu există polarizare.

Există și oa treia opțiune - un flux de lumină parțial polarizat. Această configurație apare atunci când câmpul electric sau oscilațiile de inducție magnetică predomină (vectorii lor).

Lucru curios: ochiul uman distinge cu ușurință lungime de undă (aspectul culorii luminii) și intensitatea, dar înregistrarea polarizării este disponibilă indirect. În același timp, multe insecte cu Fata de ochi distinge perfect polarizarea valului. Se crede că acest lucru îi ajută să navigheze.