Αν κοιτάξετε τον ουρανό μια ασυννέφιαστη φθινοπωρινή μέρα,τότε ο λαμπερός γαλάζιος θόλος του ουρανού δεν θα αφήσει κανέναν αδιάφορο. Τι εξηγεί τόσο εκπληκτικό χρώμα; Ο λόγος έγκειται σε τρεις πτυχές - διάθλαση, σκέδαση και πόλωση. Στη σημερινή δουλειά θα μιλήσουμε για το τι ακριβώς είναι η πόλωση του φωτός.
Το φως είναι μία από τις ποικιλίεςΗ ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, επομένως, χαρακτηρίζεται από πηγή και κατευθυντικότητα. Επιπλέον, δεν πρέπει να ξεχνάμε τη διπλή φύση του: σε μια περίπτωση, όπως ήδη αναφέρθηκε, είναι ένα κύμα, και σε μια άλλη - ένα σωματίδιο (φωτόνιο). Η ελαφριά πόλωση είναι μία από τις ιδιότητες οποιασδήποτε ακτινοβολίας στην οπτική περιοχή. Με πόλωση, οι ταλαντώσεις των σωματιδίων της δέσμης φωτός που κατευθύνονται προς την εγκάρσια επιφάνεια πραγματοποιούνται στο ίδιο επίπεδο. Άλλα εξαρτήματα αποκόπτονται.
Ο ευκολότερος τρόπος κατανόησης από το παράδειγμα είναι τιπόλωση του φωτός. Φανταστείτε ένα μακρύ σχοινί που βρίσκεται οριζόντια μεταξύ δύο σημείων. Το σχοινί περνά μέσα από μια κάθετη σχισμή στην ασπίδα. Εάν τώρα το σηκώσετε από το ένα άκρο και σχηματίσετε κύματα, τότε θα φτάσουν στο αντίθετο άκρο μόνο εάν δημιουργούνται ομοαξονικά με το κενό στην ασπίδα, δηλαδή κάθετα. Όταν προσπαθείτε να μετακινήσετε το σχοινί οριζόντια (αριστερά-δεξιά), τα κύματα θα σβήσουν, μόλις φτάσουν στην ασπίδα, καθώς δεν θα «συμπιέσουν» στο κενό. Σε αυτό το παράδειγμα, το σχοινί είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, η ασπίδα είναι διαφανής (ή ημιδιαφανής) και το διάκενο είναι μια ειδική ιδιότητα του μέσου.
Δεδομένου ότι το φως είναι ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα, αυτόεξαρτάται από τα ηλεκτρικά και μαγνητικά διανύσματα έντασης. Είναι πάντα κάθετα το ένα στο άλλο και, επιπλέον, σχηματίζουν ένα υπό όρους επίπεδο κάθετο στη γραμμή διάδοσης του ίδιου του κύματος. Παρεμπιπτόντως, η κυκλική πόλωση του φωτός συμβαίνει εάν οι φορείς μαγνητικής επαγωγής και ηλεκτρικού πεδίου περιστρέφονται σε σχέση με την κατεύθυνση της δέσμης φωτός. Με τη σειρά του, όταν ένας φορέας ισχύος ηλεκτρικού πεδίου κυμαίνεται στο ίδιο επίπεδο, εμφανίζεται ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα πόλωσης. Το δεύτερο όνομά του, που αντικατοπτρίζει την ίδια διαδικασία, είναι «γραμμικά πολωμένο».
Είναι ενδιαφέρον ότι η ατομική ακτινοβολίαένα μόνο κβαντικό φως είναι πάντα πολωμένο. Ταυτόχρονα, η φωτεινή ροή ενός λαμπτήρα, του Ήλιου, των κεριών, ενός φακού κ.λπ. δεν είναι πολωμένη. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η ακτινοβολία προέρχεται από πολλά άτομα στα οποία η πόλωση είναι διαφορετική. Κατά συνέπεια, η συνολική ροή χάνει τον προσανατολισμό της. Η πόλωση του φωτός σε μεγάλο βαθμό εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά της ουσίας ή τη διάταξη των ατόμων στο κρυσταλλικό πλέγμα της (για στερεά, για παράδειγμα, διαφανείς κρύσταλλους). Παρεμπιπτόντως, τα πρώτα πειράματα πραγματοποιήθηκαν με κρύσταλλα, και μόνο αργότερα οι επιστήμονες έδωσαν προσοχή στα αέρια μέσα (ατμόσφαιρα). Είναι εύκολο να γίνει κατανοητό ότι η πόλωση του φωτός εξαρτάται επίσης από τη θέση του παρατηρητή (αισθητήρας, φωτοκύτταρο κ.λπ.). Έτσι, με αύξηση της γωνίας μεταξύ της κατεύθυνσης του φωτός από την πηγή και του διανύσματος που δείχνει την κατευθυντικότητα της οπτικής γραμμής, η πόλωση αυξάνεται. Εάν οι κατευθύνσεις είναι παράλληλες, τότε σε ιδανικές συνθήκες δεν υπάρχει πόλωση.
Υπάρχει επίσης μια τρίτη επιλογή - μια μερικώς πολωμένη ροή φωτός. Αυτή η διαμόρφωση συμβαίνει όταν κυριαρχούν οι ταλαντώσεις του ηλεκτρικού πεδίου ή η μαγνητική επαγωγή (οι φορείς τους).
Περίεργο γεγονός:το ανθρώπινο μάτι διακρίνει εύκολα το μήκος κύματος (χρωματική όψη του φωτός) και την ένταση, αλλά η καταγραφή πόλωσης είναι διαθέσιμη έμμεσα. Ταυτόχρονα, πολλά έντομα με πολύπλευρα μάτια διακρίνουν τέλεια την πόλωση του κύματος. Πιστεύεται ότι αυτό τους βοηθά στην πλοήγηση.
