OPTIKA‎ > ‎

Polarizace světla

víme: světlo = příčné elektromagnetické vlnění, v němž vektor E kmitá v rovině kolmé na směr, kterým se vlnění šíří

přirozené světlo (sluneční) – směr vektoru E se nahodile mění – světlo nepolarizované (a)

světlo, v němž vektor E kmitá pouze v jedné rovině, je světlo lineárně polarizované (b)
způsoby polarizace nepolarizovaného světla:
    1. odrazem a lomem
    2. dvojlomem
    3. pomocí polaroidů
Polarizace světla odrazem a lomem
  • Nepolarizované světlo dopadá na skleněnou desku pod úhlem α, polarizuje se tak, že v odraženém světle vektor E kmitá kolmo k rovině dopadu (tzn. rovnoběžně s rovinou rozhraní) – nastává neúplná polarizace

  • Úplná polarizace nastane např. pro sklo o indexu lomu 1,5 při úhlu dopadu αB = 57º (Brewsterův polarizační úhel – lomený a odražený paprsek jsou v tomto případě navzájem kolmé)

  • Částečná polarizace pomocí lomu – v tomto případě vektor E polarizovaného světla kmitá rovnoběžně s rovinou dopadu

 

Polarizace světla dvojlomem

V krystalech některých látek je rychlost světla v různých směrech různá – krystaly nazýváme opticky anizotropní a při dopadu světla v nich nastává dvojlom (světelný paprsek se rozpadá na paprsky dva)
  • paprsek řádný
  • paprsek mimořádný
podívejte se (Encyklopedie fyziky)

Pokus: islandský vápenec (světlo řádného a mimořádného paprsku je úplně lineárně polarizované, vektory E však kmitají v rovinách navzájem kolmých)

Polarizace světla polaroidem

Polaroidy = speciální filtry sloužící k polarizaci světla
Polarizátor = zařízení, kterým se přirozené světlo mění na polarizované
Analyzátor = polarizátor, který propouští polarizované světlo jen s určitou orientací kmitové roviny

Mechanický model analyzátoru a polarizátoru

Využití polarizovaného světla v praxi

  1. Při zkoumání opticky aktivních látek
    (látky stáčející kmitovou rovinu polarizovaného světla – např. cukr) – využití při určování koncentrace cukru v roztoku

    Stočení polarizovaného světla měříme tzv. polarimetry

    Princip polarimetru

     
    Z … zdroj
    P … polarizátor
    A … analyzátor
    S … úhloměrná stupnice
    L … opticky aktivní látka
  2. Ve fotoelasticimetrii – metoda, která s využitím polarizace a umělé anizotropie zkoumá mechanická napětí v různých objektech
Podívej se (polarizace světla na Encyklopedii fyziky)