Каква е поляризацията на светлината?

Ако погледнете небето в есенния безоблачен ден, тогава лъчистата кула от синьо небе няма да остави никой безразличен. Какво обяснява този невероятен цвят? Неговата причина се крие в три аспекта - пречупване, дисперсия и поляризация. В днешната работа ще говорим за това какво е поляризацията на светлината.

Светлината е една от разновидностите на електромагнитното излъчване, така че се характеризира с нейния източник и посока. Освен това не бива да забравяме и двойната му природа: в един случай, както вече беше казано, това е вълна, а в друга е частица (фотон). Поляризацията на светлината е едно от свойствата на всяка радиация в оптичния диапазон. Когато се поляризира, осцилациите на частиците от светлинния сноп, насочени към напречната повърхност, се осъществяват в същата равнина. Други компоненти са отрязани.

Най-лесният начин да разберете чрез пример е поляризацията на светлината. Представете си едно дълго въже, разположено хоризонтално между две точки. Въжето минава през вертикален прорез в екрана. Ако сега се вдигне от единия край и образува вълни, те ще достигнат до срещуположния край само ако са създадени коаксиално с прорез в щита, т.е. вертикално. Когато се опитате да преместите въжето хоризонтално (наляво-надясно), вълните ще бъдат изгасени, когато едва достигнете щита, тъй като те не "стискат" през прореза. В този пример въжето е електромагнитно излъчване, щитът е прозрачна (или полупрозрачна среда), и прореза е специфично свойство на средата.

Тъй като светлината е електромагнитна вълна, то зависи от електрическите и магнитните вектори на напрежението. Те винаги са перпендикулярни един на друг и освен това образуват условна равнина, перпендикулярна на линиите на разпространение на самата вълна. Между другото, кръговата поляризация на светлината възниква, когато векторите на магнитната индукция и електричното поле се въртят спрямо посоката на светлинния лъч. На свой ред, с колебанията на вектора силата на електричното поле В същата равнина възниква поляризирана електромагнитна вълна. Второто му име, отразяващо същия процес - "линейно поляризирано".

Интересно е, че излъчването на един квант от светлина от атом винаги е поляризирано. В същото време, светлинен поток лампа, слънце, свещ, фенерче и т.н., неполяризирани. Това се дължи на факта, че радиацията идва от множество атоми, в които поляризацията е различна. Съответно, общият поток губи фокуса. Поляризацията на светлината до голяма степен зависи от характеристиките на веществото или от подреждането на атомите в него кристална решетка (за твърди вещества, например, прозрачни кристали). Между другото, първите експерименти бяха направени с кристали и едва след това учените обръщаха внимание на газообразните среди (атмосферата). Не е трудно да се разбере, че поляризацията на светлината също зависи от местоположението на наблюдателя (сензор, фотоклетка и т.н.). По този начин, с нарастващ ъгъл между посоката на светлината от източника и вектора, посочващ посоката на линията на зрение, поляризацията се увеличава. Ако упътванията са паралелни, тогава при идеални условия няма поляризация.

Съществува и трети вариант - поток от частично поляризирана светлина. Тази конфигурация се получава, когато електричното поле или магнитните индукционни трептения преобладават (техните вектори).

Любопитен факт: човешкото око лесно се отличава дължина на вълната (цветовият аспект на светлината) и интензитета, но регистрацията на поляризацията се получава непряко. В същото време, много насекоми с оформени очи отлично разграничават поляризацията на вълната. Смята се, че това им помага да навигират.