Википедија

Поларизатор

Поларизатор је оптички филтер који пропушта светлосне таласе специфичне поларизације, док блокира светлосне таласе других поларизација.[2][3][4][5] Поларизатори се могу поделити према физичкој појави која се користи како би се постигла поларизација. При дволому у дволомним кристалима (на пример калцит) светлост се дели на два зрака поларизована у међусобно нормалним равнима, при рефлексији (одбијању) може настати потпуно поларизована светлост, због дихроизма танки листићи неких материјала (на пример поливинил хлорида импрегнираног јодом) пропуштају само светлост одређене поларизације.[6]

Поларизатор уклања рефлексију (одбијање) Сунчеве светлости (горе) и зато је могуће видети особу унутар возила, док без поларизатора (доле) то није могуће.
Кад се поставе две плочице турмалина једна према другој, прозирност ће зависити од њиховог међусобног положаја.
Турмалини.
Николова призма[1]

Поларизација светлости помоћу кристала уреди

Појаве интерференције и дифракције светлости потврђују да је светлост таласне природе. Међутим, из њих се не добија одговор да ли је светлост лонгитудинално или трансверзално таласно кретање. На то питање даје одговор поларизација светлости.

Узмимо две плочице кристала турмалина које су брушене паралелно са главном кристалном осом. Свака плочица за себе пропушта светлост како се год постави. Ако се поставе обе плочице турмалина једна према другој, прозирност ће зависити од њиховог међусобног положаја. Светлост ће најјаче пролазити када су кристалне осе обе плочице међусобно паралелне. Закретањем једне плочице према другој пролазиће све мање светлости, а код нормалног положаја две кристалне осе плоче ће бити непрозирне. Из тога произилази да прва плочица мења својства зрака светлости који кроз њу пролази тако да зрак светлости има различита својства у смеровима нормалним на зрак светлости. Та појаву се назива поларизацијом светлости.

Из појаве поларизације светлости нужно произилази да су таласи светлости трансверзални, то јест да се осциловање збива нормално на смер ширења зрака светлости. Код лонгитудиналних таласа, на пример код таласа звука, не може бити разлике у било којем смеру нормалном на смер ширења звука. У природној светлости осцилације су нормалне на смер ширења, то јест на зраке у различитим равнинама. Зато се таква светлост зове неполаризована светлост.

Турмалинска плочица се може замислити као механичка мрежица која од свих осцилација пропушта само ону компоненту која лежи у извесној равни. Таква се светлост код које се осциловање збива само у једној равни зове се поларизована светлост. Направа (у горе описаном случају прва плочица), која природну светлост претвара у поларизовану, зове се поларизатор. Како је светлост која је изашла из турмалинске плочице поларизована, то ће она проћи кроз другу плочицу само онда ако су им кристалне осе паралелне. Код нормалних оса светлост неће моћи да прође, и плочице ће бити непрозирне. Код осталих положаја плочица, то јест код закрета за било који угао мањи од 90°, пролазиће само један мали део, то јест једна компонента поларизоване светлости. Друга плочица која је исто поларизатор, помоћу које се може одредити да ли је светлост поларизована или није, зове се анализатор.

Из досадашњег разматрања може се рећи да је поларизација светлости осциловање светлости само у једној равни која се зове раван осциловања. То је линеарно поларизована светлост. Раван положена кроз зрак нормално на раван осциловања зове се раван поларизације. Поларизација светлости код пролаза кроз турмалин и друге кристале тумачи се распоредом молекула у кристалу који пропуштају осцилације само у једној равни.[7]

Анализатор уреди

Анализатор у физици, или тачније речено анализатор електромагнетског зрачења, саставни је део неког уређаја који пропушта само зрачење линеарно поларизирано у једном смеру, а зрачење нормално поларизовано на тај смер пригушује. Овај уређај се употребљава за утврђивање поларизованости електромагнетног зрачења, а ако је то светлост, назива се оптичким анализатором.[8]

Николова призма уреди

Главни чланак: Николова призма

Николова призма је једна од најпознатијих направа за стварање линеарно поларизоване светлости. Употребљава се као поларизатор и анализатор. Састоји се од два комада кристала исландског дволомца, залепљена канадским балзамом у облику ромбоедарске призме. Неполаризовани зрак светлости који падне на брид Николове призме двоструко се ломи те даје ординарни и екстраординарни зрак. За ординарни је зрак индекс лома исландскога дволомца 1,658, а за екстраординарни 1,486. Индекс лома канадског балзама за оба је зрака једнак, и то 1,53 (за жуту натријумску светлост). Ординарни зрак који на спојницу од канадског балзама долази под углом већим од критичног тотално се рефлектује, а екстраординарни зрак пролази готово несметано кроз призму. Резултат је да је излазни зрак потпуно поларизован. Тај систем призми конструисао је шкотски физичар Вилијам Никол (1768. – 1851). Модификације Николове призме употребљавају се и за друге, посебне (специјалне) сврхе.[9]

Линеарни поларизатори уреди

Линеарни поларизатори се могу поделити у две опште категорије: апсорптивни поларизатори, где су нежељена поларизациона стања апсорбовна уређајем, и поларизатори за цепање снопа, где се неполаризовани сноп дели у два снопа са супротним поларизацијским стањима. Поларизатори који одржавају исте осе поларизације са варирајућим упадним углом се често називају картезијским поларизаторима, јер се поларизациони вектори могу описати помоћу картезијских координата (на пример, хоризонтална вс. вертикална) независно од оријентације поларизаторске површине. Кад су два поларизациона стања релативна на правац површине (што осе обично среће код Фреснелове рефлекције), они се обично обележавају са s и p. Та разлика између картезијанске и s–p поларизације може да буде занемарљива у многим случајевима, али она постаје значајна при остваривању високог контраста и код широких угаоних распона упадне светлости.

Апсорптивни поларизатори уреди

Поједини кристали, услед ефеката које описује кристална оптика, манифестују дихроизам, преференциону апсорпцију светла које је поларизовано у одређеним правцима. Они се стога могу користити као линеарни поларизатори. Најпознатији кристал овог типа је турмалин. Међутим, овај кристал се ретко користи као поларизатор, будући да је његов дихроични ефекат веома завистан од таласне дужине и кристал изгледа обојен. Херапатит је исто тако дихроичан, и није јако обојен, али се велики кристали тешко формирају.

Полароидни поларизирајући филтер слично функционише на атомској скали са поларизатором типа жичане мреже. Он је оригинално био направљен од микроскопских херапатитних кристала. Његова садашња форма Х-плоче је направљена од поливинил алкохолне (ПВА) пластике са додатком јода. Растезање плоче током производње доводи до поравнања ПВА ланаца у једном одређеном правцу. Валентни електрони из додатог јода имају способност линеарног кретања дуж полимерних ланаца, али не и трансверзално у односу на њих. Стога се упадна светлост која је поларизована паралелно са ланцима апсорбује плочом; светлост која је поларизована нормално на ланце се трансмитује. Трајност и практичност полароида чини овај материјал најчешћим типом поларизатора у употреби, на пример за наочаре за сунце, фотографске филтере, и дисплеје са течним кристалима.[10] Он је исто тако знатно јефтинији од других типова поларизатора.

Модерни тип апсорптивног поларизатора је направљен од издужених сребрних наночестица уграђених у танке (≤0,5 мм) стаклене плоче. Ови поларизатори су трајнији, и могу да поларизују светлост много боље од пластичног полароидног филма. Они остварују поларизационе односе и до 100,000:1, и имају ниску апсорпцију коректно поларизованог светла, до 1,5%.[11][12] Такви стаклени поларизатори су најподеснији за кратокаласно инфрацрвено светло, и они су у широкој употреби у комуникацији путем оптичких каблова.

Види још уреди

Референце уреди

  1. ^ Греенсладе, Тхомас Б. Јр. „Ницол Присм”. Кенyон Цоллеге. Приступљено 23. 1. 2014. 
  2. ^ Wолф, Марк Ј. П. (2008). Тхе Видео Гаме Еxплосион: А Хисторy фром ПОНГ то Плаyстатион анд Беyонд. АБЦ-ЦЛИО. стр. 315. ИСБН 031333868X. [мртва веза]
  3. ^ Јохнсен, Сöнке (2012). Тхе Оптицс оф Лифе: А Биологист'с Гуиде то Лигхт ин Натуре. Принцетон Университy Пресс. стр. 207—208. ИСБН 0691139911. 
  4. ^ Басу, Дипак (2000). Дицтионарy оф Пуре анд Апплиед Пхyсицс. ЦРЦ Пресс. стр. 142—143. ИСБН 1420050222. 
  5. ^ Гåсвик, Кјелл Ј. (2003). Оптицал Метрологy (3рд изд.). Јохн Wилеy анд Сонс. стр. 219—221. ИСБН 0470846704. 
  6. ^ Поларизатор, [1] "Хрватска енциклопедија", Лексикографски завод Мирослав Крлежа, www.енциклопедија.хр, 2018.
  7. ^ Велимир Круз: "Техничка физика за техничке школе", "Школска књига" Загреб, 1969.
  8. ^ Анализатор, [2] "Хрватска енциклопедија", Лексикографски завод Мирослав Крлежа, www.енциклопедија.хр, 2018.
  9. ^ Николова призма, [3] "Хрватска енциклопедија", Лексикографски завод Мирослав Крлежа, www.енциклопедија.хр, 2016.
  10. ^ Цастеллано, Јосепх А (2005). Лиqуид Голд: Тхе Сторy оф Лиqуид Црyстал Дисплаyс анд тхе Цреатион оф ан Индустрy. Wорлд Сциентифиц Публисхинг. ИСБН 978-981-238-956-5. 
  11. ^ „Поларцор гласс поларизерс: Продуцт информатион” (ПДФ). Цорнинг.цом. децембар 2006. Архивирано из оригинала (пдф) 12. 10. 2007. г. Приступљено 8. 8. 2008. 
  12. ^ Датта, Асит Кумар; Мунсхи, Соумика (25. 11. 2016). Информатион Пхотоницс: Фундаменталс, Тецхнологиес, анд Апплицатионс (на језику: енглески). ЦРЦ Пресс. ИСБН 9781482236422. 

Литература уреди

  • Клигер, Давид С. Поларизед Лигхт ин Оптицс анд Спецтросцопy, Ацадемиц Пресс. 1990. ISBN 978-0-12-414975-5.
  • Манн, Јамес. "Аустине Wоод Цомароw: Паинтингс ин Поларизед Лигхт", Wасаби Публисхинг. 2005. ISBN 978-0976819806.
  • Principles of Optics, , M. Born & E. Wolf, Cambridge University. (7th изд.). 1999. ISBN 978-0-521-64222-4. .
  • Фундаменталс оф поларизед лигхт: а статистицал оптицс аппроацх, C. Броссеау, Wилеy. 1998. ISBN 978-0-471-14302-4..
  • Поларизед Лигхт, сецонд едитион, Деннис Голдстеин, Марцел Деккер. 2003. ISBN 978-0-8247-4053-5.
  • Фиелд Гуиде то Поларизатион, Едwард Цоллетт, СПИЕ Фиелд Гуидес вол. ФГ05, СПИЕ. 2005. ISBN 978-0-8194-5868-1..
  • Поларизатион Оптицс ин Телецоммуницатионс, Јаy Н. Дамаск, Спрингер. 2004. ISBN 978-0-387-22493-0..
  • Поларизед Лигхт ин Натуре, Г. П. Кöннен, Транслатед бy Г. А. Беерлинг, Цамбридге Университy. 1985. ISBN 978-0-521-25862-3..
  • Поларисед Лигхт ин Сциенце анд Натуре, D. Пyе, Институте оф Пхyсицс. 2001. ISBN 978-0-7503-0673-7..
  • Поларизед Лигхт, Продуцтион анд Усе, Wиллиам А. Схурцлифф, Харвард Университy, 1962.
  • Еллипсометрy анд Поларизед Лигхт, Р. M. А. Аззам анд Н. M. Басхара, Нортх-Холланд. 1977. ISBN 978-0-444-87016-2.
  • Сецретс оф тхе Викинг Навигаторс—Хоw тхе Викингс усед тхеир амазинг сунстонес анд отхер тецхниqуес то цросс тхе опен оцеанс, Леиф Карлсен, Оне Еартх Пресс, 2003.

Спољашње везе уреди

 
Поларизатор на Викимедијиној остави.
Преузето из „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Polarizator&oldid=27675293”