Φως πολωμένο σε επίπεδο

Τι είναι η πόλωση;

Η πόλωση είναι ένα φαινόμενο που εμφανίζεται από την ακτινοβολία της φύσης του ηλεκτρομαγνητικού κύματος. Το φως του ήλιου κινείται μέσα από το κενό μέχρι να φτάσει στη Γη. Αυτό θα μπορούσε να είναι ένα παράδειγμα ηλεκτρομαγνητικού κύματος.

Είναι γνωστά ως ηλεκτρομαγνητικά κύματα λόγω του γεγονότος ότι προκύπτουν όταν ένα ηλεκτρικό πεδίο αλληλεπιδρά με ένα μαγνητικό πεδίο.

Εγκάρσια κύματα

Τα εγκάρσια κύματα είναι κυματομορφές (δηλαδή) η κίνηση των σωματιδίων στο κύμα είναι παράλληλη στην κατεύθυνση προς την κίνηση του κύματος.

Παράδειγμα 1:Ο σχηματισμός κυματισμών στο νερό όταν ρίχνονται πέτρες σε αυτό.

Παράδειγμα 2:Η κίνηση των ηχητικών κυμάτων στον αέρα.

Τα διαμήκη κύματα εμφανίζονται όπου τα σωματίδια στο μέσο κινούνται προς την κατεύθυνση του κύματος.

Το φως είναι το αποτέλεσμα μαγνητικών και ηλεκτρικών πεδίων που ταξιδεύουν στο διάστημα. Τα ηλεκτρομαγνητικά και ηλεκτρικά κύματα ενός φωτεινού κύματος είναι κάθετα μεταξύ τους. Το ηλεκτρικό πεδίο κινείται προς μια κατεύθυνση, ενώ το μαγνητικό πεδίο σε άλλη, αλλά πάντα κάθετα. Επομένως, έχουμε ένα επίπεδο που καταλαμβάνεται από ένα ηλεκτρικό πεδίο και ένα μαγνητικό πεδίο, μαζί με την κατεύθυνση, που είναι κάθετα μεταξύ τους. Τα ηλεκτρικά και μαγνητικά κύματα μπορούν να παρατηρηθούν σε πολλά επίπεδα.

Ένα φωτεινό κύμα που κινείται σε πολλαπλά επίπεδα ονομάζεται μη πολωμένο φως. Το φως που εκπέμπεται από τον ήλιο, τη λάμπα ή το φως του σωλήνα είναι όλα μη πολωμένες πηγές φωτός. Η κατεύθυνση του φωτός παραμένει σταθερή. Ωστόσο, το επίπεδο στο οποίο ανακλάται η ένταση αλλάζει.

Ένα άλλο είδος κύματος είναι πολωμένο. Τα πολωμένα κύματα είναι εκείνα που έχουν δονήσεις σε ένα επίπεδο. Το επίπεδο πολωμένο φως αποτελείται από κύματα όπου η κατεύθυνση της δόνησης είναι παρόμοια για κάθε κύμα. Το επίπεδο φως που είναι πολωμένο δονείται σε ένα μόνο επίπεδο. Η διαδικασία αλλαγής του μη πολωμένου φωτός σε ένα που είναι πολωμένο ονομάζεται διαδικασία της πόλωσης.

Πολωμένο φως αεροπλάνου

Εάν, φιλτράροντας τη δέσμη χρησιμοποιώντας εξειδικευμένα υλικά, τα διανύσματα ηλεκτρικού πεδίου περιορίζονται μόνο σε ένα επίπεδο, τότε το επίπεδο πολωμένο φως μπορεί να ονομαστεί γραμμικά πολωμένο σύμφωνα με την κατεύθυνση διάδοσής του. Οποιαδήποτε κύματα δονούνται στο ίδιο επίπεδο ονομάζονται πολωμένα επίπεδα.

Η πόλωση είναι ένα φαινόμενο που περιλαμβάνει ακτινοβολία, φως ή μαγνητισμό που ταξιδεύει σε συγκεκριμένες κατευθύνσεις.

Διαφορετικοί τύποι πόλωσης

Τρεις τύποι πόλωσης που εξαρτώνται από τη διαμήκη και εγκάρσια κυματική κίνηση:

• Γραμμική πόλωση
• Κυκλική πόλωση
• Ελειπτική πόλωση

Κυκλική πόλωση

Περιλαμβάνει δύο γραμμικά στοιχεία του ηλεκτρικού πεδίου φωτός. Αυτές οι δύο συνιστώσες είναι κάθετες μεταξύ τους έτσι ώστε τα πλάτη τους να είναι ίδια. Ωστόσο, η διαφορά φάσης είναι ο λόγος p/2. Η διάδοση αυτού του ηλεκτρικού πεδίου είναι ένα τόξο.

Ένα επίπεδο κύμα φωτός μέσα στο διάστημα αναφέρεται ως γραμμικό και πολωμένο. Το φως είναι ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα που ταξιδεύει σε εγκάρσια κατεύθυνση, αλλά το φυσικό φως γενικά δεν είναι πολωμένο. Αν το φως αποτελείται από δύο κύματα ίδιου πλάτους αλλά έχει διαφορά φάσης 90 μοιρών, τότε το φως ονομάζεται κυκλικά πολωμένο. Όταν οι δύο κυματομορφές με διαφορετικά πλάτη συνδέονται στη φάση κατά 90 μοίρες ή εάν η σχετική φάση τους είναι διαφορετική από 90 μοίρες, το φως φαίνεται να είναι κυκλικά πολωμένο.

Γραμμική πόλωση

Στη γραμμική πόλωση, το ηλεκτρικό φάσμα του φωτός περιορίζεται από ένα μοναδικό επίπεδο προς την κατεύθυνση διάδοσης.

Ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα που είναι επίπεδο στη συχνότητά του είναι γνωστό ως γραμμικά πολωμένο. Μια μορφή πόλωσης φωτός, η γραμμική πόλωση είναι όπου το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο του φωτός περιορίζεται σε ένα μόνο επίπεδο καθώς το φως διαδίδεται. Είναι ένας περιορισμός του ηλεκτρικού πεδίου ή του διανύσματος του μαγνητικού πεδίου, ένα αυθαίρετο επίπεδο που ακολουθεί την κατεύθυνση μετάδοσης του φωτός. Μπορούμε να πούμε ότι το επίπεδο κύμα έχει πολωθεί γραμμικά εάν δεν υπάρχει διάκριση μεταξύ των στοιχείων x και y του πεδίου ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.

Ελειπτική πόλωση

Ο τρίτος τύπος πόλωσης είναι γνωστός ως ελλειπτική πόλωση. Το φως που είναι ελλειπτικά πολωμένο αποτελείται από δύο κύματα φωτός που είναι γραμμικά πολωμένα. Ωστόσο, σε αντίθεση με το κυκλικά πολωμένο φως, έχει διαφορετικά πλάτη με την ίδια συχνότητα. Αυτό δημιουργεί το κύμα φωτός που έχει ηλεκτρικά διανύσματα που περιστρέφονται και μετατοπίζονται σε μέγεθος. Μια ελλειπτική μορφή μπορεί να εντοπιστεί χρησιμοποιώντας το άκρο ενός ηλεκτρικού πεδίου και γι' αυτό ονομάζεται ελλειπτική πόλωση. Αυτή είναι μια συγκεκριμένη περίσταση κυκλικής πόλωσης.

Συμπέρασμα

Το ηλιακό φως, όπως και σχεδόν κάθε άλλος τύπος τεχνητού και φυσικού φωτισμού, δημιουργεί φωτεινά κύματα, τα οποία είναι διανύσματα ηλεκτρικού πεδίου. Αυτά δονούνται σε όλα τα επίπεδα και είναι κάθετα στην κατεύθυνση του ταξιδιού τους. Τα ηλεκτρικά διανύσματα του πεδίου περιορίζονται σε ένα μόνο επίπεδο λόγω του φιλτραρίσματος της δέσμης από ειδικά υλικά. Αυτό το φως ονομάζεται γραμμικά πολωμένο ή επίπεδο ανάλογα με την κατεύθυνση του ταξιδιού του και όλα τα κύματα που δονούνται στο ίδιο επίπεδο ονομάζονται επίπεδα παράλληλα ή ακόμη και επίπεδα πολωμένα.