Tärkein ero - polarisoitu vs. polarisoitumaton valo

Riippuen tavasta, jolla valoaaltojen sähkökentät värähtelevät, luokittelemme aallot polarisoitunut ja polarisoitumaton valo. The tärkein ero polarisoidun ja polarisoimattoman valon välillä on se polarisoidussa valossa on sähkökenttiä, jotka värähtelevät yhteen suuntaan, kun taas polarisoimattomassa valossa on sähkökenttiä, jotka värähtelevät kaikkiin suuntiin.

Mikä on polarisoitu valo

Valo on sähkömagneettinen aalto. Se koostuu sähköisestä ja magneettikentästä, jotka värähtelevät suorassa kulmassa toisiinsa nähden. Itse aalto etenee suuntaan, joka on kohtisuorassa sekä sähkö- että magneettikenttien värähtelyihin. Tämä näkyy alla olevassa kaaviossa: sähkö- ja magneettikenttien värähtelyt näkyvät mustilla nuolilla, kun taas harmaa nuoli osoittaa aallon kulkusuunnan.

Värähtelyt sähkömagneettisessa aallossa.

Sisään polarisoitunut valo, värähtelyt tapahtuvat yhteen suuntaan. Tyypillisesti, kun tarkastelemme värähtelyjen suuntaa, otamme huomioon sähkökentän värähtelysuunnan (jos sähkökenttä värähtelee yhteen suuntaan, magneettikenttä värähtelee myös yhteen suuntaan, koska ne ovat aina suorassa kulmassa) toisilleen).

Mikä on polarisoitumaton valo

Auringonvalo tai hehkulampun lähettämä valo ovat polarisoitumaton. Tämä tarkoittaa, että valoaaltojen värähtelyt eivät ole kaikki yhteen suuntaan. Nämä objektit antavat valoa satunnaisten prosessien seurauksena, jotka tapahtuvat näiden esineiden atomeissa. Tämän seurauksena näistä esineistä tulevilla sähkömagneettisilla aalloilla on värähtelyjä satunnaisiin suuntiin.

Polarisoimattomasta valosta voidaan tehdä polarisoitunut valo johtamalla valo polarisaatiosuodattimen läpi. Polarisaatiosuodattimet on valmistettu pitkistä orgaanisten molekyylien ketjuista, jotka on järjestetty rinnakkain. Kun valo kulkee polarisaatiosuodattimen läpi, suodatin absorboi valon sähkökenttien komponentit, jotka ovat yhdensuuntaisia ​​orgaanisten molekyylien järjestäytymissuunnan kanssa. Siksi polarisaatiosuodattimesta tulevan valon sähkökenttä värähtelee yhtä suuntaa pitkin. Toisin sanoen ulos tuleva valo olisi polarisoitunut.

Kuinka polarisoiva suodatin toimii: Polarisoimattomaan suodattimeen kohdistuvalla polarisoimattomalla valolla on värähtelyjä kaikkiin suuntiin. Kun tämä valo kulkee suodattimen läpi, ulos tuleva valo heilahtelee vain yhteen suuntaan.

Polaroid -aurinkolasit käyttävät polarisoivia suodattimia. Teiden häikäisystä tai veden pinnasta tuleva valo on polarisoitunut. Koska polaroid -aurinkolaseissa on polarisoiva suodatin, kun katsot häikäisyä näiden aurinkolasien läpi, merkittävä osa "häikäisystä" tulevasta valosta ei pysty kulkemaan aurinkolasien läpi ja saavuttamaan silmäsi.

Järven pinta nähtynä ilman polarisoivaa suodatinta (vasemmalla) ja polarisoivalla suodattimella (oikea). Polarisoiva suodatin katkaisee merkittävän osan häikäisystä.

Yhdessä polarisaatiotyypissä pyöreä polarisaatio, valon värähtelysuunta missä tahansa paikassa muuttuu jatkuvasti. Elokuvissa käytetyt 3D -lasit käyttävät tämän tyyppistä polarisaatiota. Tässä ruudulla tuotettu kuva koostuu kahdesta kuvasta, joista toinen antaa valoa, jonka polarisaatiosuunta muuttuu myötäpäivään, kun taas toisen kuvan polarisaatiosuunta muuttuu vastapäivään. 3D -lasien molemmilla puolilla on polarisaatiosuodatin, joka päästää sisään vain yhden näistä valotyypeistä. Tällä tavalla jokainen silmä saa erillisen kuvan ja aivot tulkitsevat nämä kuvat 3D -muotoon.

Alla olevassa videossa on hyvä kuvaus sekä useita esityksiä polarisoidulla valolla.

Ero polarisoidun ja polarisoimattoman valon välillä

Värähtelyjen suunta

Sisään polarisoitunut valo, tiettynä aikana värähtelyt voivat tapahtua vain yhteen suuntaan.

Sisään polarisoimaton valo, värähtelyt voivat tapahtua mihin tahansa suuntaan tiettyyn aikaan.

Vaihe -ero x- ja y -komponenttien välillä

Varten polarisoitunut valo, sähkökentän x- ja y -komponenteilla on vakio vaihe -ero niiden välillä.

Sisään polarisoimaton valo, vaihekoko sähkökentän x - ja y - komponenttien välillä muuttuu arvaamattomasti.

Lähteet

Luonnonlähteiden tuottama valo on aina polarisoitunut.

Polarisoimaton Valoa voi syntyä, kun polarisoimaton valo heijastuu, hajoaa tai kulkee materiaalin läpi, joka voi aiheuttaa polarisaation.

Kuva:

"Sähkömagneettinen aalto" käyttäjältä: LennyWikidata (Oma työ) [CC BY-SA 3.0], Wikimedia Commonsin kautta

"Lankaverkon polarisaattori", Bob Mellish (Oma työ) [CC BY-SA 3.0], Wikimedia Commonsin kautta

“Pilven heijastus poistettu veden pinnalta polarisaatiosuodattimella”, Amithshs (Oma työ) [Public Domain], Wikimedia Commonsin kautta