Diferența dintre lumina polarizată și cea nepolarizată

Diferența principală - Lumina polarizată vs. nepolarizată

În funcție de felul în care câmpurile electrice din undele luminoase oscilează, clasificăm undele polarizat și nepolarizată ușoară. principala diferență între lumina polarizată și nepolarizată este asta lumina polarizată are câmpuri electrice oscilând într-o direcție, în timp ce lumina nepolarizată are câmpuri electrice oscilând în toate direcțiile.

Ce este Lumina polarizată

Lumina este un val electromagnetic. Se compune dintr-un câmp electric și un câmp magnetic oscilând în unghi drept unul față de celălalt. Unda însăși se propagă într-o direcție perpendiculară pe oscilații atât în ​​câmpul electric cât și în cel magnetic. Acest lucru este arătat în diagrama de mai jos: oscilațiile câmpurilor electrice și magnetice sunt arătate cu săgeți negre, în timp ce săgeata gri arată direcția în care se deplasează valul.

Oscilații într-un val electromagnetic.

În lumină polarizată, oscilațiile au loc într-o singură direcție. În mod obișnuit, atunci când luăm în considerare direcția oscilațiilor, luăm în considerare direcția oscilației câmpului electric (dacă câmpul electric oscilează într-o singură direcție, câmpul magnetic oscilează și într-o singură direcție, deoarece ele sunt întotdeauna în unghi drept unul altuia).

Ce este Lumina nepolarizată

Lumina soarelui sau lumina emisă de o lampă cu filament sunt nepolarizată. Aceasta înseamnă că oscilațiile undelor luminoase nu sunt toate într-o singură direcție. Lumina este dată de aceste obiecte ca rezultat al proceselor aleatoare care au loc în atomii acelor obiecte. Ca urmare, undele electromagnetice provenite de la aceste obiecte au oscilații în direcții aleatorii.

Lumina nepolarizată poate fi făcută în lumină polarizată prin trecerea luminii printr-un filtru de polarizare. Filtrele de polarizare sunt fabricate din lanțuri lungi de molecule organice, aranjate în paralel unul cu celălalt. Când lumina trece printr-un filtru de polarizare, filtrul absoarbe componentele câmpurilor electrice în lumina care sunt paralele cu direcția în care sunt aranjate moleculele organice. Prin urmare, lumina care iese dintr-un filtru de polarizare ar avea câmpul electric oscilând de-a lungul unei direcții. Cu alte cuvinte, lumina care iese va fi polarizat.

Cum funcționează un filtru de polarizare: incidentul nepolarizat al unui filtru polarizant are oscilații în toate direcțiile. Odată ce această lumină trece prin filtru, lumina care iese iese oscilațiilor numai pe o direcție.

Ochelarii de soare Polaroid folosesc filtrele polarizate. Lumina care vine de la glazuri de pe drumuri sau de pe o suprafață a apei este polarizată. Deoarece ochelarii de soare Polaroid au un filtru polarizator, atunci când priviți la o strălucire prin aceste ochelari de soare, o parte semnificativă a luminii provenite de la "strălucire" nu este capabilă să călătorească prin ochelari de soare și să vă atingă ochii.

Suprafața unui lac observat fără filtru de polarizare (stânga) și cu un filtru de polarizare (dreapta). Filtrul de polarizare elimină o parte semnificativă a strălucirii.

Într-un tip de polarizare numit polarizare circulară, direcția de oscilație a luminii la orice poziție dată se schimbă în mod constant. Ochelarii 3D utilizați în filme fac uz de acest tip de polarizare. Aici, imaginea produsă pe ecran este compusă din Două imagini, una care eliberează lumina a cărei direcție de polarizare se schimbă în sensul acelor de ceasornic, în timp ce direcția de polarizare a celeilalte imagini se schimbă în sens invers. Fiecare parte a ochelarilor 3D are un filtru de polarizare care permite doar unuia dintre aceste tipuri de lumină. În acest fel, fiecare ochi primește o imagine separată, iar creierul interpretează aceste imagini în formă 3D.

Videoclipul de mai jos are o descriere bună, împreună cu câteva demonstrații cu lumină polarizată.

Diferența dintre lumina polarizată și cea nepolarizată

Direcția oscilațiilor

În lumină polarizată, la un moment dat, oscilațiile pot avea loc numai pe o direcție.

În lumină nepolarizată, oscilațiile pot avea loc în orice direcție la un moment dat.

Diferența de fază între X- și y- componente

Pentru lumină polarizată,  X- și y- componentele câmpului electric au o diferență constantă de fază între ele.

În lumină nepolarizată, diferența de fază dintre X- și y- componentele câmpului electric se modifică imprevizibil.

surse

Lumina produsă de surse naturale este întotdeauna polarizat.

nepolarizată lumina poate fi produsă atunci când lumina nepolarizată suferă reflexie, se împrăștie sau se deplasează printr-un material care poate provoca polarizarea.

Datorită fotografiei:

"Valul electromagnetic" de Utilizator: LennyWikidata (Activitate proprie) [CC BY-SA 3.0], prin Wikimedia Commons

"Un polarizator de rețea" de Bob Mellish (Lucrări proprii) [CC BY-SA 3.0], prin intermediul Wikimedia Commons

"Reflecția norului îndepărtat pe suprafața apei folosind filtru polarizator" de către Amithshs (Domeniul propriu) [Public Domain], prin intermediul Wikimedia Commons