Поляризаторы это: Поляризатор — это… Что такое Поляризатор?

Содержание

Поляризатор — это… Что такое Поляризатор?

  • поляризатор — Устройство, преобразующее проходящее через него или отражающееся от него оптическое излучение в поляризованное. [ГОСТ 23778 79] поляризатор Световой фильтр, который пропускает световые волны только с определенным направлением плоскости… …   Справочник технического переводчика

  • ПОЛЯРИЗАТОР — устройство для получения полностью или (реже) частично поляризованного оптич. излучения из излучения с произвольными поляризационными хар ками (см. ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА). П. простейший поляризационный прибор и один из осн. элементов более сложных… …   Физическая энциклопедия

  • ПОЛЯРИЗАТОР — (греч. polos, от polein вращать). Оптический прибор для поляризации света. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. поляризатор устройство для получения поляризованного света (см. поляризация света),… …   Словарь иностранных слов русского языка

  • поляризатор — а, м. polarisateur m., нем. Polarisator. 1. Оптический прибор для поляризации света. БАС 1. Для его решения <возможности дробить электрический свет , получаемый от одного источника, 1780 гг. > Авенариус предлагал свои поляризаторы . 1934.… …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

  • ПОЛЯРИЗАТОР — устройство, создающее поляризованный свет. Действие поляризатора основано на поляризации волн при их отражении и преломлении, на дихроизме и двойном лучепреломлении (см. Поляризация света) …   Большой Энциклопедический словарь

  • ПОЛЯРИЗАТОР — ПОЛЯРИЗАТОР, поляризатора, муж. (физ.). Прибор для поляризации света. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 …   Толковый словарь Ушакова

  • поляризатор{ –} — часть поляриметра, выделяющая из естественного луча поляризованный свет (см. поляризация света) Большой словарь иностранных слов. Издательство «ИДДК», 2007 …   Словарь иностранных слов русского языка

  • поляризатор — сущ. , кол во синонимов: 1 • рабочий (1208) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

  • ПОЛЯРИЗАТОР — устройство, пре образующее проходящее через него млн. отражающееся от него оптическое излучение (свет) в полностью млн. (реже) частично поляризованное. Действие П. основано на (см. (2)) при их отражении и преломлении …   Большая политехническая энциклопедия

  • Поляризатор — Изменение интенсивности светового потока в зависимости от взаимной ориентации двух линейных поляризаторов Поляризатор  устройство, предназначенное для получения полностью или частично поляризованного оптического …   Википедия

  • поляризатор — а; м. Устройство для получения линейно поляризованного оптического излучения. Схема поляризатора. * * * поляризатор устройство, создающее поляризованный свет. Действие поляризатора основано на поляризации волн при их отражении и преломлении, на… …   Энциклопедический словарь

  • Оптика и волны

    Следствием теории Максвелла является поперечность электромагнитных (световых) волн распространяющихся в вакууме или изотропной среде: векторы напряженности электрического и магнитного полей волны взаимно перпендикулярны и колеблются перпендикулярно вектору скорости v распространения волны (то есть перпендикулярно световому лучу). Явление поляризации света служит надежным обоснованием поперечности световой волны. При рассмотрении поляризации обычно все рассуждения связывают с плоскостью колебаний вектора напряженности электрического поля

    Е светового вектора, так как химическое, физиологическое и другие виды воздействия света на вещество обусловлены главным образом электрическими колебаниями. Однако при этом следует помнить об обязательном существовании перпендикулярного ему вектора напряженности магнитного поля Н.

    Поляризация электромагнитной волны. Записывая решение для электрического поля плоской электромагнитной волны в виде

     

    (6.1)

    мы предполагали, что направление вектора амплитуды колебаний  не зависит от времени.

    В этом случае вектор электрического поля всегда и во всех точках волны направлен вдоль одной и той же прямой — колеблется в одной плоскости неизменной ориентации в пространстве.

    Плоскость, в которой происходят колебания светового вектора, то есть плоскость, содержащая вектор   и направление распространения волны, называется плоскостью колебаний. Если эта плоскость не меняет во времени своей ориентации, то волна называется — линейно (плоско) поляризованной.

    Выбирая ось х вдоль направления распространения волны, а ось у —  вдоль векторной амплитуды , записываем (6.1) в виде

     

    (6. 2)

    Однако существует и вторая линейно поляризованная волна, имеющая ту же частоту и распространяющаяся в том же направлении:

     

    (6.3)

    Электрические колебания в этой волне направлены вдоль оси z, так что волны (6.2) и (6.3) линейно независимы. Обе они являются решением одного и того же волнового уравнения, так что их суперпозиция также является решением того же уравнения. Сложив эти волны, мы найдем общее выражение для монохроматической волны с данной частотой

    w, распространяющейся вдоль оси х. Математически эта процедура ничем не отличается от сложения взаимно ортогональных колебаний. Если зафиксировать какую-то точку х и следить за изменением вектора электрического поля в ней, то конец вектора  будет описывать эллиптическую, в общем случае, траекторию в плоскости, параллельной y0z. Вращение вектора  происходит с частотой волны . В этом случае говорят, что свет имеет эллиптическую поляризацию. Если разность фаз  кратна , то эллиптическая поляризация вырождается в линейную. При равенстве амплитуд Е0,у
    и Е0,гэллипс превращается в окружность. Тогда говорят о круговой поляризации волны. В соответствии с двумя возможными направлениями вращения вектора  возможны право- и левополяризованные волны. Любую электромагнитную волну можно представить как линейную комбинацию двух линейно поляризованных волн или как линейную комбинацию двух волн с круговой поляризацией. Иными словами, электромагнитные волны имеют две внутренние степени свободы.

    Естественный и поляризованный свет. В свете, испускаемом обычными источниками, имеются колебания, совершающиеся в различных направлениях, перпендикулярных к лучу. В таких световых волнах, исходящих из различных элементарных излучателей (атомов), векторы  имеют различные ориентации, причем все эти ориентации равновероятны, что обусловлено большим числом атомных излучателей. Такой свет называется

    естественным, или неполяризованным.

    Если под влиянием внешних воздействий на свет или внутренних особенностей источника света (лазер) появляется предпочтительное, наиболее вероятное направление колебаний, то такой свет называется частично поляризованным. Неполяризованный (естественный) свет может испускаться лишь огромным числом элементарных излучателей. Электромагнитная волна от отдельного элементарного излучателя (атома, молекулы) всегда поляризована. С помощью различных поляризаторов из пучка естественного света можно выделить часть, в которой колебания вектора  будут происходить в одном определенном направлении в плоскости, перпендикулярной лучу, то есть выделенный свет будет линейно поляризованным.

    На рисунках направление колебаний электрического поля линейно поляризованной волны изображается следующим образом. Если вектор

    Е колеблется в плоскости чертежа, то на направление вектора скорости волны  наносится ряд вертикальных стрелочек (рис. 6.1-1), а если в плоскости, перпендикулярной чертежу, — ряд точек (рис. 6.1-2). Естественный (неполяризованный) свет условно обозначается чередующимися черточками, которым соответствует, например, компонента Еyвектора напряженности электрического поля, и точками, соответствующими другой компоненте Еz (рис. 6.1-3).

    Рис. 6.1. Условные обозначения типа  поляризации волны 

    Существуют приборы (поляризаторы), пропускающие только колебания, происходящие параллельно некоторой плоскости, называемой

    плоскостью поляризации прибора, и полностью задерживающие ортогональные колебания. Если пропустить через такой прибор пучок света, то на выходе он будет линейно поляризованным. При вращении прибора вокруг направления луча интенсивность выходящего света будет изменяться от IMAX до IMIN.

    Степень поляризации света — это величина

     

    (6. 4)

     

     

     

    Отметим, что формула (6.4)  пригодна для расчета степени поляризации света лишь в том случае, когда частично поляризованный свет представляет собой смесь естественного света и света линейно поляризованного и не работает, например, в случае смеси естественного света и света поляризованного по кругу. В общем случае степень поляризации может быть рассчитана как отношение интенсивности поляризованной компоненты  к суммарной интенсивности волны, то есть сумме интенсивностей поляризованной  и естественной  компонент смеси:

     

    Нетрудно показать, что (6. 4) есть частный случай последней формулы.

    Если падающий пучок света линейно поляризован, то при положении прибора, когда его плоскость поляризации ортогональна плоскости колебаний волны, свет через прибор не пройдет, то есть . В соответствии с формулой (6.4) степень поляризации такого света . Для частично поляризованного света

    и . Для естественного света, где волны разных поляризаций смешаны в равной степени и все направления эквивалентны, интенсивность выходящего света не изменяется при вращении поляризатора, так что  и .

    Закон Малюса. В качестве поляризаторов могут быть использованы среды, анизотропные в отношении колебаний вектора Е, например природные кристаллы турмалина. Монокристалл турмалина поглощает колебания вектора Е в одном направлении настолько сильно, что сквозь пластинку толщиной порядка 1 мм проходит только линейно поляризованный луч. Кристаллы йодистого хинина еще сильнее поглощают одну из поляризаций: кристаллическая пленка толщиной в десятую долю миллиметра практически полностью отделяет один из линейно поляризованных лучей.

    Пусть естественный свет распространяется перпендикулярно плоскости рисунка 6.2.

    Рис. 6.2. Разложение вектора амплитуды колебаний А в волне, падающей на поляризатор

    Вектор  амплитуды колебаний электрического поля волны, совершающихся в плоскости, образующей с плоскостью поляризатора угол , можно разложить на два колебания с амплитудами

    Первое колебание с амплитудой А|| пройдет через прибор (поляризатор), второе — с амплитудой А — будет задержано (поглощено). Интенсивность прошедшей волны пропорциональна квадрату амплитуды

    Падающая волна является смесью волн с различными углами . Усредняя по углам, получаем для интенсивности света на выходе из поляризатора:

     

    (6.5)

    где  — интенсивность падающего на поляризатор света. В естественном свете все значения угла  равновероятны:

    так что интенсивность света, прошедшего через поляризатор, будет равна . При вращении поляризатора вокруг направления луча естественного света интенсивность прошедшего света остается неизменной, но изменяется лишь ориентация плоскости колебаний света, выходящего из прибора.

    Рассмотрим теперь падение линейно поляризованного света с интенсивностью  на тот же поляризатор (рис. 6.3).

    Рис. 6.3. Прохождение линейно поляризованной волны через поляризатор

    Видео 6.1 Поляризатор и анализатор для дециметровой волны.

    Видео 6.2 Поляризатор и анализатор для трехсантиметровой волны.

    Сквозь прибор пройдет составляющая колебаний с амплитудой

    где  — угол между плоскостью колебаний вектора Е и плоскостью поляризатора. Следовательно, интенсивность прошедшего света I определяется выражением

     

    (6.6)

    которое носит название закона Малюса. 

    Видео 6.3 Поляризатор и анализатор для видимого света — 2

    Видео 6. 4 Естественный видимый свет. Три поляризатора. Закон Малюса.

    Поляризационные приборы по своему целевому назначению делятся на поляризаторы и анализаторы. Поляризаторы служат для получения поляризованного света. С помощью анализатора можно убедиться, что падающий свет поляризован, и выяснить направление плоскости поляризации. Принципиальных различий в конструкционном отношении между поляризатором и анализатором не существует.

    Поставим на пути естественного света два поляризатора, плоскости которых образуют угол  (рис. 6.4).

    Рис. 6.4. Пропускание естественного света через систему из двух поляризаторов

    Из первого поляризатора выйдет линейно поляризованный свет, интенсивность которого , составит половину интенсивности падающего естественного света . Согласно закону Малюса из второго поляризатора (который играет роль анализатора) выйдет свет с интенсивностью

    Таким образом, интенсивность света, прошедшего через два поляризатора, равна

     

    (6. 7)

    Если угол  (плоскости поляризации поляризатора и анализатора параллельны), то ; если  (анализатор и поляризатор скрещены), то .

    Пример 1. В частично поляризованном свете амплитуда колебаний, соответствующая максимальной интенсивности света при прохождении через поляризатор, в n = 2 раза больше амплитуды, соответствующей минимальной интенсивности. Определим степень поляризации света.

    Поскольку интенсивность пропорциональна квадрату амплитуды, имеем

    Отсюда степень поляризации света равна

    Пример 2. На пути света со степенью поляризации Р = 0.6 поставили анализатор так, что интенсивность прошедшего света стала максимальной. Определим, во сколько раз уменьшится интенсивность, если анализатор повернуть на угол ?

    В падающем луче по условию (см. предыдущий пример)

    При повороте анализатора на угол  будут пропущены колебания, параллельные плоскости поляризации прибора. Поэтому интенсивность пропущенных колебаний, прежде бывших параллельными плоскости поляризации, составит

    a интенсивность прошедших колебаний, до поворота задерживавшихся анализатором, равна

    Суммарная интенсивность прошедших колебаний равна сумме

    Стало быть, интенсивность уменьшится при повороте анализатора в 16/13 = 1.23 раза.

    Поляризация при отражении и преломлении. Получить поляризованный свет из естественного можно еще одним способом — отражением. Опыт показывает, что отраженный от поверхности диэлектрика и преломленный лучи всегда частично поляризованы. Когда свет падает на диэлектрическую поверхность, то в отраженном луче преобладают колебания, перпендикулярные плоскости падения (точки на рис. 6.5), а в преломленном луче — колебания, параллельные плоскости падения (стрелки на рис. 6.5).

    Рис. 6.5. Поляризация света при отражении и преломлении

    Видео 6.5 Поляризация естественного света при отражении от стекла.

    Степень поляризации зависит от угла падения лучей и от относительного показателя преломления сред. Исследуя это явление, английский физик Д. Брюстер установил, что при определенном значении угла падения

    удовлетворяющем условию

     

    (6.8)

    отраженный свет полностью поляризован в плоскости, перпендикулярной плоскости падения луча. Это соотношение известно как закон Брюстера. При

    отражается только та компонента вектора напряженности электрического поля, которая параллельна поверхности диэлектрика (перпендикулярна плоскости падения). Соответственно, преломленный луч всегда частично поляризован, так как отражается лишь какая-то доля падающего света (не равная 50 %).

    При падении света под углом Брюстера отраженный и преломленный лучи взаимно перпендикулярны, отраженный свет полностью поляризован в плоскости, перпендикулярной плоскости падения луча, а преломленный луч частично поляризован с максимальной степенью поляризации.

    Видео 6.6 Угол Брюстера.

    Действительно, при

    находим с учетом закона преломления

     

    (6.10)

    Получаем отсюда

     

    (6. 11)

    Таким образом,

    откуда следует, что преломленный луч перпендикулярен отраженному лучу (рис. 6.6).

    Рис.6.6. Ход лучей при падении света под углом Брюстера: отраженный луч ортогонален преломленному,
     поэтому излучатели типа  (см. текст ниже) не вносят вклад в поляризацию отраженного луча 

    Для того чтобы объяснить, почему отраженный при падении под углом Брюстера луч линейно поляризован в плоскости, перпендикулярной плоскости падения, учтем, что отраженный свет есть результат излучения вторичных волн колеблющимися под действием светового вектора волны электрическими зарядами (электронами) в среде II. Эти колебания происходят в направлении колебаний вектора Е.

    Разложим колебания вектора Е в среде II на два взаимно перпендикулярных направления (см. рис. 6.6): колебания , происходящие в плоскости падения (показаны стрелками), и колебания , происходящие перпендикулярно плоскости падения (показаны точками). В случае падения под углом Брюстера

    отраженный луч перпендикулярен преломленному лучу 0С. Следовательно, параллелен . Из электромагнитной теории Максвелла известно, что колеблющийся электрический заряд не излучает электромагнитных волн вдоль направления своего движения. Поэтому колеблющийся в диэлектрике излучатель типа  вдоль направления не излучает. Таким образом, по направлению отраженного луча распространяется свет, посылаемый только излучателями типа , направления колебаний которых перпендикулярны плоскости падения.

    Следует отметить, что на опыте закон Брюстера не выполняется вполне строго из-за дисперсии света.

    Пример 3. Определим, на какой угловой высоте над горизонтом должно находиться Солнце, чтобы солнечный свет, отраженный от поверхности воды, был полностью поляризован.

    Угол падения света связан с высотой Солнца над горизонтом соотношением

    По условию угол падения равен углу Брюстера, так что

    Показатели преломления воды п2 = 1.33, воздуха — п1 = 1. Отсюда находим

    Пример 4. Угол Брюстера при падении света из воздуха на кристалл каменной соли равен . Определим скорость света V в этом кристалле.

    Поскольку показатель преломления воздуха равен единице, показатель преломления каменной соли п совпадает с относительным показателем преломления  этих двух сред. Имеем поэтому

    Видео 6.7 Поляризация света при двойном лучепреломление на границе раздела с анизотропным (одноосным) кристаллом. 

     

    Дополнительные материалы

    http://physbook.ru/index.php/Kvant… – Опыты и задачи по поляризации света

    http://www. physics.spbstu.ru/forstudents/lectures/zaharov/20.pdf – Н.Г. Захаров. Практические занятия. Поляризация света

    http://allphysics.ru/feynman/polyarizatsiya – Фейнмановские лекции по физике. Поляризация.

    http://elementy.ru/trefil/21106 – Закон Брюстера.

    Что такое линейный поляризатор?

    Линейный поляризатор часто используется в солнцезащитных очках, объективах камер, проекционных фильтрах и других материалах, чтобы позволить световым волнам, проходящим в определенной плоскости, проходить через нее. Свет обычно теряет около половины своей интенсивности к тому времени, как достигает другой стороны объекта. Он также может быть ориентирован в горизонтальном или вертикальном положениях или между другими углами посредством линейной поляризации в зависимости от угла поляризатора. Устройство можно использовать для минимизации отражений, управления интенсивностью света или устранения света, чтобы цвета были более яркими. Доступны различные типы линейных поляризаторов, включая дихроичные, отражающие, с двойным преломлением и расщепляющие пучок поляризаторы.

    Характеристики, которые обычно определяют линейный поляризатор, — это его передающие и поглощающие способности. Передающая ось, которая часто изменяется в зависимости от уровня поляризатора, определяет то, сколько света может пройти. Поглощающая ось не позволяет свету проходить через барьер. Два поляризатора можно использовать под углом 90 ° друг к другу, чтобы свет не попадал на другую сторону.

    Дихроичные поляризаторы могут поглощать поляризованные световые волны, ориентированные в определенном направлении. Такие линейные поляризаторы сорта могут быть изготовлены из поливинилового спирта или ламинированной полимерной пленки. Когда они помещены между антибликовым стеклом, они могут использоваться для приложений, использующих инфракрасный свет. Отражающие поляризаторы работают, отражая неполяризованный свет от гладкой поверхности, которая обычно неметаллическая. Уровень поляризации может варьироваться в зависимости от того, как поверхность преломляет свет и под каким углом он отражается от устройства.

    Линейный поляризатор с двойным преломлением может разделить один луч света на два. Оба этих луча обычно имеют одинаковую интенсивность, что часто достигается кварцем и другими кристаллами, которые находятся в окружающей среде. Расщепляющий луч поляризатор аналогичным образом создает два линейно поляризованных луча света. Один луч продолжается по прямой линии, в то время как другой направлен в перпендикулярном направлении к другому. Большинство поляризаторов обычно предлагаются в различных размерах в зависимости от того, для чего они используются.

    Часто линейный поляризатор можно использовать для подавления отражений от воды. Это также может увеличить насыщенность цвета, что полезно для уменьшения эффекта отражений, создаваемых атмосферными эффектами, такими как дымка. Линейный поляризатор также можно использовать в световом фильтре камеры или производственного оборудования, используемого для обработки изображений. Его также можно использовать для симуляции анимации путем включения нескольких осей для создания эффекта движения.

    ДРУГИЕ ЯЗЫКИ

    Разница между поляризатором и анализатором — Разница Между

    Поляризаторы и анализаторы являются частями оптических приборов, которые используют плоскополяризованный свет. Существует много типов поляризаторов и анализаторов, которые можно выбрать в соответстви

    Основная разница — Поляризатор против Анализатора

    Поляризаторы и анализаторы являются частями оптических приборов, которые используют плоскополяризованный свет. Существует много типов поляризаторов и анализаторов, которые можно выбрать в соответствии с нашими потребностями. Поляризатор может фильтровать световые волны, чтобы генерировать поляризацию света. Другими словами, поляризатор может генерировать плоскополяризованный свет из световых волн, исходящих от нормального источника света. Анализатор действует как второй поляризатор. Поляризаторы и анализаторы используются в микроскопии поляризованного света. Хотя в качестве световых фильтров используются как поляризаторы, так и анализаторы, существуют различия в их применении. Основное отличие поляризатора от анализатора состоит в том, что Поляризатор производит плоскополяризованный свет, тогда как анализатор можно использовать для проверки того, был ли свет поляризован или нет.

    Ключевые области покрыты

    1. Что такое поляризатор
          — определение, механизм, разные типы
    2. Что такое анализатор
          — определение, механизм, разные типы
    3. В чем разница между поляризатором и анализатором
          — Сравнение основных различий

    Ключевые слова: анализатор, плоскополяризованный свет, поляризация, поляризатор


    Что такое поляризатор

    Поляризатор — это устройство, которое используется для поляризации световых волн. Поляризаторы — это оптические фильтры, светопропускание которых сильно зависит от направления поляризации. Свет с линейной поляризацией обычно производится этими устройствами. Световые волны с разных направлений (кроме выбранного направления) поглощаются или направляются в другом направлении, чтобы устранить помехи.

    Рисунок 1: Поляризатор с проволочной сеткой

    Однако поляризаторы не могут преобразовывать световые волны, приходящие с любого направления, в желаемое направление. Поляризаторы могут удалять только нежелательные световые волны. Существует несколько типов поляризаторов, таких как круговые поляризаторы, кристаллические поляризаторы и линейные поляризаторы.

    Для приложений с низким энергопотреблением используются листовые поляризаторы. Эти листы сделаны из полимерных материалов, которые были растянуты в одном направлении. Там световые волны нежелательных направлений сильно поглощаются полимерами. Гораздо более высокие оптические силы могут быть обработаны с помощью поляризационных светоделителей. Здесь, помимо поглощения, световые волны нежелательных направлений направляются в другие направления, а не в желаемое направление. Поляризаторы проволочной сетки — другой тип поляризаторов. Они сделаны путем изготовления очень узких металлических полос на стеклянной подложке.

    Что такое анализатор

    Анализатор — это устройство, используемое для определения того, является ли свет плоско поляризованным или нет. Он действует как второй поляризатор. В микроскопии анализатор размещается на оптическом пути между образцом и трубками наблюдения. Он состоит из поляризационной пластины. Высота поляризационной пластины (высота от образца) может быть отрегулирована.

    Рисунок 2: Анализатор в микроскопии

    Анализатор может быть удален по желанию. Когда используется только поляризатор, можно наблюдать нормальное изображение. Но когда анализатор используется вместе с поляризатором, происходит угасание света. Если мы собираемся наблюдать образец с двойным лучепреломлением (материал с двойной преломляющей способностью), он создаст две отдельные световые волны с перпендикулярной поляризацией. Затем эти световые волны проходят через анализатор. Здесь эти световые волны воссоединяются, вызывая появление ложного цвета. Это называется интерференционным цветом.

    Кроме того, анализатор можно использовать для определения того, был ли свет поляризован или нет. Если выходной свет, выходящий из анализатора, не изменяется при вращении анализатора, то свет неполяризован. Но если возникающий свет меняется (от нуля до максимума), когда анализатор вращается, то свет поляризован.

    Разница между поляризатором и анализатором

    Определение

    поляризатор: Поляризатор — это любое устройство, которое может преобразовывать белый свет в плоскополяризованный.

    Анализатор: Анализатор — это устройство, используемое для определения того, является ли свет плоско поляризованным или нет.

    поляризация

    поляризатор: Поляризатор может сделать луч света плоскополяризованным лучом света.

    Анализатор: Анализатор также может выступать в качестве поляризационного устройства, но его основное применение — обнаружение поляризации света.

    Размещение в поляризационном микроскопе

    поляризатор: Поляризатор находится под образцом.

    Анализатор: Анализатор помещается над образцом.

    движение

    поляризатор: Поляризатор может вращаться на 360о.

    Анализатор: Анализатор может быть перемещен в или из пути света.

    Пользы

    поляризатор: Поляризатор используется для поляризации света, исходящего от источника света.

    Анализатор: Анализатор можно использовать для определения того, является ли свет поляризованным или для определения того, является ли образец двулучепреломляющим.

    Заключение

    Поляризованные световые микроскопы очень полезны в таких экспериментах, как идентификация затирочных кристаллов, идентификация асбестовых волокон, прогнозирование истории образования горных пород и т. Д. Поляризатор и анализатор являются двумя важными компонентами для поляризованного светового микроскопа. Хотя поляризатор и анализатор действуют как поляризационные устройства, между ними есть различия. Основное различие между поляризатором и анализатором заключается в том, что поляризатор создает плоскополяризованный свет, тогда как анализатор используется для проверки того, был ли свет поляризован или нет.

    Рекомендации:

    1. «Микроскопия поляризованного света». Микроскопия NikonU,

    Поляризатор — Энциклопедия по машиностроению XXL

    Излучение, испущенное изучаемой поверхностью с неизвестной температурой Та и прошедшее через поляризатор под произвольным углом ф к главной плоскости поляризации /г, описывается выражением  [c.389]

    Если на поверхность падает также излучение черного тела с известной температурой Т, то сумма отраженного и испущенного излучений /, пропущенных поляризатором, есть  [c.390]

    Схема установки представлена на рис. 580. В этой установке 5— источник света, 1 — конденсатор, 2 — светофильтр, 6 — объектив, 7 — экран. Модель 4 помещается между двумя поляризующими элементами 3 и 5. Первый из них называется поляризатором, а второй — анализатором. Оптические оси поляризатора и анализатора составляют друг с другом угол в 90°. При этом пучок света, прошедший через поляризатор 3, поляризуется в горизонтальной плоскости (вектор поляризации располагается горизонтально, а световые  [c.516]


    Если менять нагрузку на модель при неизменном положении поляризатора и анализатора, можно наблюдать возникновение и перемещение полос на изображении модели. Например, при изгибе призматического бруса имеем систему полос, показанную на рис. 582. В средней ч асти модели, где имеет место чистый изгиб, наблюдается  [c.520]

    Теперь можно полностью истолковать этот эксперимент. При падении на первое зеркало естественного (неполяризованного) света под углом Брюстера отраженный свет оказывается полностью поляризованным. От второго зеркала он либо отразится полностью (П2 II ni рис. 2. 13, а) или совсем не отразится от него (П2 X пх рис. 2.13, б), так как в последнем случае второе зеркало отражает свет только той поляризации, которая отсутствовала в пучке, отраженном от первого зеркала. Контрольными опытами нетрудно показать, что именно поляризация света при первом отражении и определяет условия отражения от второго зеркала. Для этого можно заменить первое зеркало каким-либо поляризатором (например, поляроидом или призмой Николя см. 3.1). Изменяя поляризацию падающего на второе зерка.по света, легко перейти от максимальной к минимальной интенсивности света на выходе. Укажем также, что если одно из диэлектрических зеркал заменить обычным металлическим, то ни при каком положении другого зеркала не удается добиться исчезновения света. Следовательно, при отражении света от металлического зеркала никогда не получается линейно поляризованная волна (см. 2.5).  [c.88]

    Действие призмы Френеля можно исследовать, используя оптическую схему, показанную на рис. 2.22. После прохождения поляризатора Pi падающий свет будет линейно поляризован. Вращая анализатор Рг. будем периодически наблюдать полное исчезновение прошедшего света, что соответствует определенному направлению линейно поляризованных колебаний, получивших в результате превращения призмой Френеля линейной поляризации в круговую и повторного превращения в линейную поляризацию в результате действия пластинки в четверть длины волны. Можно также продемонстрировать это в УКВ-диапазоне, для чего используется большой ромб Френеля , изготовленный из парафина.  [c.99]

    Такие пластинки изготовляют обычно из кварца, а иногда и из тонких слоев слюды, которая, несмотря на то является двуосным кристаллом, может быть использована в этих целях. Свойства пластинки Х/4 легко проверить, поместив ее между двумя скрещенными поляризаторами. Если при вращении анализатора интенсивность прошедшего света не меняется, то толщина подобрана правильно — на выходе из пластинки Получается циркулярно поляризованный свет. Добавив еще одну такую пластинку, можно снова перевести круговую поляризацию в линейную, в чем легко убедиться вращением анализатора. В по-добных опытах, конечно, должно быть выдержано упомянутое выше условие, т. е. вектор Е в волне, падающей на пластинку, должен составлять угол л/4 с ее плоскостью главного сечения. Это достигается относительным вращением поляризатора и пластинки вокруг направления луча. Здесь следует указать, что если направление колебаний вектора Е в падающей волке совпадает с оптической осью пластинки 1/4 (или с направлением, перпендикулярным этой оси), то через пластинку пройдет лишь одна волна. В таком случае из пластинки выйдет линейно поляризованная волна.  [c.117]


    Для преобразования эллиптически поляризованного света в линейно поляризованный ( а также для превращения линейной поляризации в эллиптическую с любым заданным значением ft) можно применять кристаллический клин, определенным образом вырезанный относительно его оптической оси (рис. 3.4). Его использование позволяет скомпенсировать любую разность фаз. Поместив этот клин между двумя поляризаторами и осветив его точечным источником света, получаем на выходе систему темных  [c.117]

    Опыты с аморфными веществами (сахар, камфора, патока, никотин и др-)- Опыт ставится так же, как и в предыдущем случае, но вместо кварца между поляризаторами вводят кювету с оптически активным веществом. Если обозначить длину кюветы через d, а концентрацию вещества — через с, то из опыта получается ф = a]d , где [а] — постоянная вращения для данного вещества, сильно зависящая от длины волны ([о] 1/Х ) и слабо — от температуры образца. Постоянная вращения [а] практически не зависит от агрегатного состояния вещества.  [c.154]

    Опыт проводят по схеме, представленной на рис. 4. 16. Между скрещенными поляризаторами вводят оптически неактивное ве-  [c.160]

    Определим интенсивность прошедшего света для двух ортогональных направлений анализатора (поляризатор и анализатор параллельны или скрещены)-  [c. 207]

    Пусть угол 4/ = О, т.е. поляризатор и анализатор параллельны. Интенсивность прошедшего света определяется выражением  [c.207]

    Пропускание будет максимальным при ф = О, л/2, я,. .. В этом случае I = т. е. весь свет проходит, и можно считать, что при таких ориентациях поляризатора интерференция отсутствует. Нетрудно заметить, что при ф =0, л/2, л,. . . направление колебаний, пропускаемых поляризатором, совпадает с одним из  [c.207]

    Пусть ч/ Ti/2, т.е. поляризатор и анализатор скрещены тогда общее выражение для интенсивное и прошедшего света имеет вид  [c.208]

    Процессы и вещества, способствующие удалению продуктов анодной реакции е поверхности электрода, называются анодными поляризаторами. Им1] могут быть как процессы механического удаления ионов перемешиванием электролита, так и вторичные реакции, связ1)Ша]ощие выходящий в раствор ион металла в трудно диссоциирующий комплекс или переводящие его п осадок. Примером такой реакции является реакция растворения меди в растворах аммиака. Образование трудно диссоциирующего комплексного иона [Си(ПНз)4] +, сильно понижающего концентрацию ионов меди в электролите, объясняет беспрепятственное течение процесса растворения меди и ее сплавов в аммиачных растворах.  [c.36]

    При отсутствии в образце напряжений анализатор гасит световые лучи, прошедшие через поляризатор, и изображение получается затемненным. Под нагрузкой материал образца, становясь двоякопреломляющпм, разлагает поляризованный свет на две взаимно перпендикулярные и совпадающие с иаправленпе.м главных напряжений волны с разностью фаз, пропорциональной разности главных напряжений. В анализаторе волны снова совмещаются, и благодаря приобретенной разности фаз на изображении возникает спсте.ма интерференционных полос. При освещении белым светом образуются цветные полосы (изохромы), цвет которых зависит от разности главных напряжений — 02, а частота расположения — от величины нагрузки.[c.156]

    Кроме того, на изображении возникают темные полосы — изоклины (лпшш одинакового угла а наклона главных напряжений). Поворачивая одновременно поляризатор и анализатор на малые углы (5 —10″»), получают се. 1е11С1 во изоклин данной модели, на осповашш которых можно построить траектории главных напряжений (изостаты) и определить в каждой данной точке величину т = 0,5 (05 — 02)51117..  [c.156]

    Поляроиды. В качестве поляризаторов используются также поляроиды. Поляроид представляет собой пленку, на которую наносятся кристаллики герапатита, обладающие сильным селекшв-иым поглощением. Установлено, что такая пленка толщиной порядка 0,1 мм селективно поглощает одни из лучей. В результате мы имеем дело фактически с поляризатором. Поляроиды обходятся деи1евле, обладают апертурным углом, близким к 180, легко изготовляются и могут иметь большие размеры. Одним из недостатков поляроидов но сравнению с призмами из исландского шиата являются их недостаточная прозрачность п селективность поглощения при разных длинах волн.[c.234]

    Объясним принцип модуляции света на основе линейного элект-рооптического явления. Для простоты рассмотрим кубический кристалл, обладающий изотропным показателем преломления п. На рис. 12.2 показан простейший электрооптический модулятор света. Кристалл с приложенным вдоль оси х напряжением Ej, помещен между скрещенными поляризаторами. На такую систему направляется свет, распространяющийся вдоль оси г. Расположим поляризатор Ml так, чтобы входящее в кристалл излучение было поляризовано под углом 45° по отношению к полю Е . Тогда падающий на кристалл свет имеет равные компоненты поля Е по осям X я у. Приложенное вдоль оси х электрическое поле вызовет определенную разность показателей преломления Ап для компонент светового поля по осям хну. Если длину кристалла по оси z обозначить через /, то возникшая разность фаз между компонентами светового вектора вдоль осей х а у по выходе света из кристалла  [c.287]


    Устройство, выделяют,е(3 из всех возмолсных колебания, про-исходяш,ие в одной плоскости (первая щель), называется поляризатором. Устройство, позволяющее определить плоскость поляризации волны (вторая щель), называется анализатором.  [c.231]

    Поляризация излучения является третьей основной характеристикой монохроматич( ской волны. Наиболее простой случай. нинейной поляризации имеет место в УКВ-области, и его можно искусственно создать и в оптическом диапазоне. Существует множество различных типов оптических поляризаторов — устройств, на выходе которых получа( тся линейно поляризованный спет (кристаллы исландского игиата или кварца, призма Николя и различные другие приспособле шя). ( помощью таких уст ройств можно не только поляризовать излучение, но и проверить, характеризуется ли неизвестная радиация линейной поляриза-иией.Методика подобных исследований ясна из рис. 1.12, где показаны две взаимные ориентации поляризатора и анализатора, при которых свет проходит целиком или нацело задерживается. Метод исследования эллиптически поляризованного света  [c.36]

    Итак, для создания в эксперименте плоской монохроматической Е олны нужно использовать коллиматор, монохроматор и поляризатор. Излучение произвольного источника света, пропу-пдениое через систему, содержащую все эти устройства, в какой-то степени соответствует идеальной волне см. (1.24) . Излуче ние лазера в еще большей степени соответствует принятой идеализации.  [c.38]

    Кроме описанных существуют также поляризаторы, в 1соторых используется явление дихроизма — избирательное поглощение  [c.119]

    Анизотропия в электрическом поле. Возникновение анизотропии в электрическом поле было обнаружено Керром в 1875 г. и с тех пор широко используется в технике эксперимента. В настоящее время явление Керра хорошо исследовано как экспериментально, так и теоретически. Это оказалось возможным благодаря тому, что эффект наблюдается в веществах, находящихся в жидком и даже газообразном состоянии, а их изучение несравненно проще изучения твердого тела. Схема опыта относительно проста (рис. 3.10). Между двумя скрещенными поляризаторами Pi и / 2 располагают плоский конденсатор. Между пластинами конденсатора помещают кювету с жидким нитробензолом — веществом, в котором изучаемый эффект весьма велик. При включении напряжения происходит поляризация молекул нитробензола и их выстраивание. Так создается анизотропия вещества с преимущественным направлением (оптической осью кназикрис-талла) вдоль вектора напряженности электрического поля. Так же как и при механической деформации, излучение становится эллиптически поляризованным и частично проходит через второй поляризатор, скрещенный с первым, т.е. установленный так, чтобы не пропускать линейно поляризованный свет. Опыт дает Ап = н,, — п = КЕ , где К — некая константа, как правило, положительная. Однако для некоторых веществ К оказывается меньше О (это значит, что /г > п , т.е. образуется отрицательный квазикристалл).  [c.122]

    Опыты с кварцем. Классическим объектом для демонстрации вращения плоскости поляризации служит одноосный кристалл. Схема опыта представлена на рис. 4.9. Поляризатор и анализатор установлены так, что они не пропускают излучения (скрещены). После введения пластинки кнарца толщиной d поле просветляется. Свет распространяется вдоль оптической оси  [c.153]

    При включении электрического тока внутри катушки возникает продольное магнитное поле и на экране наблюдается светлое пятно — свет от внешнего источника S проходит через скрещенные поляризаторы. Вращением анализатора Р2 можно убедиться, что в данном случае действительно плоскость поляризации поворачивается на некоторый угол ср. При повороте анализатора на угол ф свет не проходит через систему. Угол ф пропорционален напряженности магнитного поля Явнеш и пути света I в исследуемом веществе  [c.161]

    После прохождения анали )атора. пои- р-нутого на угол / относительно поляризатора, амплитуды этих компонент станут мен1.п1е эти амплитуды изображены отрезками OF и OG длиной  [c.207]

    Обычно в опытах подобного рода изучают не интенсивность или oKpa i y света, выходящего из системы, а наблюдают изменение интерференционной картины. Для этого необходимо осветить кристаллическую пластинку, помещенную между двумя Николями, непараллельным пучком света и спроецировать линзой картину на экран. В проходящем свете наблюдаются интерференционные полосы, соответствующие постоянной разности фаз. Их форма существенно зависит от взаимной ориентации поляризаторов и оси кристаллической пластинки.  [c.208]

    Интерференционную картину с большим количеством полос можно наблюдать при освещении кристаллической пластинки сильно сходшцимся пучком света. Для этого после поляризатора устанавливают короткофокусную линзу (рис. 5. 2г ),а). Возникающие интерференционные полосы удобно наблюдать не на весьма удаленном экране, а в фокальной плоскости проецирующей линзы, помещенной между кристаллической пластинкой и анализатором.  [c.208]


    Теория упругости (1975) — [ c.163 ]

    Лабораторный практикум по сопротивлению материалов (1975) — [ c.131 ]

    Введение в фотомеханику (1970) — [ c.36 ]

    Микроскопы, принадлежности к ним и лупы (1961) — [ c. 16 ]

    Сопротивление материалов (1959) — [ c.357 ]

    Оптический метод исследования напряжений (1936) — [ c.0 ]

    Оптика (1985) — [ c.275 ]

    Дифракция и волноводное распространение оптического излучения (1989) — [ c.178 ]

    Теория упругости (1937) — [ c.141 ]

    Техническая энциклопедия Том17 (1932) — [ c.287 ]

    Общий курс физики Оптика Т 4 (0) — [ c.398 ]

    Справочное руководство по физике (0) — [ c.287 , c.376 ]



    Поляризаторы применение — Справочник химика 21

        Простейший поляриметр состоит из поляризаторов, трубки, в которой находится исследуемый раствор, и анализатора. При применении такого поляриметра анализатор устанавливают на темноту , а затем вводят трубку с раствором. [c.139]

        Важным применением двойного лучепреломления явилось создание призм Николя, о которых упоминалось выше. Эти призмы используются как для образования линейно-поляризованного света, так и для его анализа. Призмы Николя почти всегда изготовляют из двух треугольных кусков кристалла кальцита, соединенных слоем канадского бальзама. Падающий луч направляют на это устройство под прямым углом к оптической оси, и он разделяется на обыкновенный и необыкновенный лучи. Слой канадского бальзама полностью отражает обыкновенный луч, в то время как необыкновенный луч пропускается им и проходит через вторую часть призмы. Призмы Николя используются лишь для работы с видимым светом. В большей части экспериментальных устройств используются пары таких призм, одна из которых служит поляризатором, а другая — анализатором. .  [c.224]


        Третий метод учета фона основан на использовании эффекта Зеемана для расщепления линии испускания или линии поглощения в магнитном поле. Суть метода заключается в следующем. Атомизатор помещают в сильное магнитное поле так, чтобы направление излучения было перпендикулярно полю, а между источником излучения (например, ЛПК) и атомизатором устанавливают вращающийся поляризатор. При этом через атомизатор попеременно проходят излучения параллельное (компонент я) и перпендикулярное (компонент а) магнитному полю. Компонент я поглощается атомным паром как обычно, а компонент с нет. Молекулярное поглощение и рассеивание света не зависят от поляризации падающего излучения. Поэтому по разности поглощений компонентов я и о можно определить истинное значение атомного поглощения. В магнитное поле помещают также источник излучения. Приборы с коррекцией фона, работа которых основана на эффекте Зеемана, лишь недавно стали выпускаться, и опыт их применения пока недостаточен. [c.135]

        Новейшей и еще дискуссионной областью осветительной техники является применение поляризованного света . Эффективные отражательные поляризаторы (принцип работы которых основан на использовании эффекта Брюстера) большой площади можно изготовить нз прозрачных пластмасс, наполненных чешуйками стекла или другой пластмассы с большим показателем преломления.[c.191]

        Инфракрасный микроскоп — это такое приспособление к спектрометру, которое позволяет получить спектры чрезвычайно малых образцов. Это особенно важно в биологии, где часто для анализа можно использовать только микрограммы вещества. ИК-микроскоп также является мощным инструментом при исследовании небольших количеств образца, полученного на колонке для газовой хроматографии. Эта глава посвящена главным образом применению ИК-микроскопа в комбинации с поляризатором для анализа небольших монокристаллов и ориентированных волокон природного и синтетического происхождения [10, 16, 17, 40]. [c.236]

        Последовательность проведения оптического исследования кристаллов с помощью поляризационного микроскопа обычно состоит в том, что сначала кристалл исследуют в неполяризованном свете, затем вводят поляризатор и используют скрещенное поле и, наконец, проводят изучение в скрещенном поле при сходящемся световом пучке с применением собирающей линзы, называемой линзой Лазо. Кроме этого, могут быть использованы различные дополнительные приспособления, например пластинки и клинья разного сорта, позволяющие контролировать возникающую в системе разность оптического пути. Предварительные исследования выполняют с целью обнаружения в кристаллах дефектов, таких, как трещины, явное двойникование, наличие пор и сателлитов. Трещины обычно обнаруживаются сразу, если они есть, но иногда трещину можно спутать с ребром кристалла. Поры и пустоты кажутся маленькими пузырьками в кристалле, [c.47]


        Простейший поляриметр состоит из поляризаторов, трубки, в которой находится исследуемый раствор, и анализатора. При применении такого поляриметра анализатор устанавливают на темноту , а затем вводят трубку с раствором. При этом наблюдается посветление поля вследствие вращения плоскости поляризации раствором. Поворотом [c.131]

        В поляриметре СМ применен принцип уравнивания яркостей поля зрения, разделенного на три части. Уравнивание полей происходит вблизи полного затемнения. Свет от матовой электрической лампочки, пройдя через оранжевый светофильтр, конденсатор и поляризатор, средней частью пучка проходит через кварцевую пластинку и анали- [c.303]

        В поляриметре СМ применен принцип уравнивания яркостей поля зрения, разделенного на три части. Уравнивание полей происходит вблизи полного затемнения. Свет от матовой электрической лампочки, пройдя через оранжевый светофильтр, конденсатор и поляризатор, средней частью пучка проходит через кварцевую пластинку и анализатор, двумя крайними частями пучка — только через анализатор. Вид поля зрения прибора приведен на рис. 69. [c.354]

        В процессе физико-химических исследований было изучено много аспектов эффекта Фарадея [7—И]. Его открытие явилось важным доказательством электромагнитной природы света. С 1900 по 1920 г. основное внимание было направлено на изучение формы аномальной дисперсии MOB, так как различные приложения классической электронной теории приводили к разной частотной зависимости MOB. Вскоре после появления волновой механики анализ спектров высокого разрешения молекул простых газов был дополнен спектрами магнитного вращения (СМВ), в которых измерялась общая интенсивность света, пропущенного через скрещенные поляризаторы, между которыми помещен образец, находящийся внутри соленоида. В тот же период изучение температурной зависимости MOB кристаллических солей парамагнитных ионов при очень низких температурах позволило найти их магнитную восприимчивость, а из нее извлечь информацию о взаимодействии ионов с кристаллической решеткой [11]. Не так давно после успешных исследований естественной оптической активности и кругового дихроизма, в результате которых были получены ценные сведения о структуре ряда соединений [3—5], с целью получения той же информации вновь стали изучать MOB и МКД в полосах поглощения [12—33]. Значительный теоретический и практический интерес представляет также эффект Фарадея в ферритах [24], в полупроводниках [25, 26] и его применение для модуляции света [27—29].[c.399]

        Легче интерпретируемые результаты можно получить путем модификации техники эксперимента, включающей применение модулированного магнитного поля и фазочувствительного детектора. Если анализатор повернут на угол фо радиан относительно поляризатора по часовой стрелке (если смотреть по направлению от анализатора к поляризатору) и если имеется фиксированная эллиптичность 0 = -у (0 + 0+) между поляризующими призмами, где множитель [c.421]

        Применение поляризованного света. Определение точек плавления с помощью микроскопа имеет то преимущество, что процесс плавления можно наблюдать непосредственно. У большинства органических кристаллов переход из твердого в жидкое состояние определяется легко и точно. За исключением очень редких случаев изотропных кристаллов, определение точки плавления при помощи поляризатора и анализатора всегда очень удобно, так как исчезновение двупреломления сейчас же показывает па расплавление кристалла. Впрочем, иногда двупреломление кристалла может исчезнуть ниже точки плавления это возможно в следующих трех случаях  [c. 232]

        Оптической промышленностью СССР до последнего времени выпускался микроскоп МИН-2, в котором поляризационные призмы из исландского шпата были заменены дешевыми поляризационными фильтрами (поляроидами) один поляроид (нижний) может выдвигаться. Применение фильтров-поляри-заторов значительно упрощает схему микроскопа можно даже воспользоваться обычным биологическим микроскопом, снабдив его поляризационными фильтрами. Удобнее верхний поляризатор (анализатор) врезать в тубус микроскопа, сделав его выдвижным. Так как большинство биологических микроскопов (так же как и микроскоп МИН-2) снабжено конденсором достаточной светосилы, который может вводиться или выводиться, то они пригодны для получения сходящегося света. Вместо линзы Бертрана можно пользоваться диафрагмой с очень малым центральным отверстием, вынимая окуляр. Можно пользоваться и вспомогательной линзой (так называемой линзой Бека), которая помещается выше окуляра. Поскольку микроскопическое исследование кристаллов органических веществ требует частого получения коноскопических фигур от мелких зерен, то при работе с упрощенным микроскопом следует пользоваться прибором для коноскопической установки без дополнительных приспособлений, описанных на стр. 269— 271. [c.334]

        Стилометрический анализ отличается от стилоскопического наличием дополнительного устройства, позволяющего ослаблять до нужной величины более яркую линию аналитической пары. Это достигается применением клинообразных фильтров или поляризаторов. Кроме того, в стилометрах имеется возможность сближать в поле зрения сравниваемые линии. [c.75]


        Одно из важнейших применений тонких пленок — уменьшение отражательной способности поверхности оптических деталей (просветление оптики). Многослойные покрытия из большого (13—17 и более) числа чередующихся слоев с высоким и низким показателями преломления применяют для изготовления зеркал с большим (до 99,5 %) коэффициентом отражения. С помощью многослойных покрытий разделяют падающий свет на прошедший и отраженный практически без потерь на поглощение. На этом принципе созданы светоделители (полупрозрачные зеркала). Среди других применений тонких слоев — интерференционные поляризаторы, интерференционные светофильтры, защита металлических зеркал от коррозии, создание светочувстви- [c. 255]

        При установке кюветы между поляризатором и анализатором, закрытыми защитными стеклами И я 12, нарушается равенство освещенности половин поля зрения. Это происходит вследствие поворота р-аствором плоскости поляризации. Для уравнивания освещенности обеих половин поля зрения в сахариметре применен клиновой компенсатор, состоящий из большого кварцевого клина левого вращения 13, контрклина 14 и малого кварцевого клина правого вращения 15. Перемещением большого клина относительно малого подбирают требуемую толщину кварЦевой пластинки для компенсации угла поворота плоскости поляризации раствора. При этом уравнивается освещенность половин поля зрения. Одновременно с большим клином перемещается шкала 3. По нулевому делению нониуса 2 отмечают показания шкалы, соответствующие состоянию одинаковой освещенности обеих половин поля зрения. Шкалу и нониус наблюдают через лупу 1 и освещают эледтролампой через отражательную призму 5 и светофильтр 4. [c.84]

        Широкое применение нашло другое дихроичное органическое вещество герапатит (сернокислый иод-хинин). Поляризующее действие герапатита весьма велико. Для получения света видимой части спектра, поляризованного на 98%, достаточно кристалла толщиной в десятые доли миллиметра. При изготовлении поляризаторов из герапатита мелкие кристаллы этого вещества одинаково оптически ориентированные укрепляются на целлулоидной пленке. Такая пленка получила название поляроида. Возможность изготовления ее в виде листа достаточно больших размеров и дешевизна представляют значительные преимущества, обеспечившие поляроидам широкое применение в разнообразных оптических приборах и устройствах, в которых используются свойства поляризованного света. [c.129]

        При работе по обычному методу косого освещения, изложенному в предыдущем разделе, второй диафрагмой служит оправа объектива, которая преграждает путь большинству неотклоненных лучей, поступающих из конденсора. Отсюда следует, что можно повысить чувствительность метода, если снабдить объектив другой диафрагмой, положение которой выбирается так, чтобы результаты измерения были наилучшими. Соответствующий метод был описан Райтом [166] поскольку, однако, у него одна диафрагма располагалась ниже поляризатора, а другая — между предметным стеклом и объективом, изображения, проектируемые на поле зрения, были размытыми. ТЛяько полоса, расположенная в центре, могла служить для измерений этот метод не нашел дальнейшего применения. Сэйлор П27] описывает следующую методику работы с двойной диафрагмой  [c.112]

        Особенно плодотворными оказались методы, связанные с применением гидродинамического поля. Обычный прибор состоит из двух концентрических цилиндров, кольцеобразный зазор между которыми заполняется исследуемым раствором внешний цилиндр вращается со скоростью 100— 3000 об1мин. Скорость течения жидкости меняется от нуля (у поверхности внутреннего цилиндра) до значения, равного скорости вращения внешнего цилиндра таким образом, движущаяся жидкость разбивается на множество слоев, в которых стержнеобразные молекулы стремятся ориентироваться в направлении потока. Вследствие этого раствор приобретает свойства кристаллического вещества, т. е. в нем появляется анизотропия (оси) и двойное лучепреломление. По величине двойного лучепреломления и по наклону осей относительно скрещенных поляризатора и анализатора можно судить [c.125]

        Абсорбционные светофильтры имеют избирательное поглощение в одной или нескольких областях спектра, что позволяет применять их для получения монохроматического излучения. Примерами могут служить светофильтры из цветного оптического стекла, окрашенных пластмасс и других оптических материалов. Они просты в изготовлении и стабильны в эксплуатации. Интерференционные светофильтры также используют для выделения монохроматического излучения. Они состоят из пленки прозрачного диэлектрика, покрытой с обеих сторон полуотражающими металлическими слоями. Характеристики интерференционного светофильтра зависят от технологии его изготовления, окружающей температуры и материала диэлектрика. В последнее время все большее применение находят поляризационные светофильтры, основным элементом которых является поляризатор.[c.52]

        Лит. Бережной А. И. Светочувстви-тельные стекла и стеклокристаллические материалы типа пирокерам . М., 1960 Бережной А. И. Ситаллы и фотоситаллы. М., 1966. Л. И. Бережной. ФОТОУПРУГОСТЬ — метод исследования напряженного состояния на моделях из оптически чувствительных материалов с применением поляризационного света (поляризациоп-по-онтический метод). Основан па возникновении у большинства прозрачных материалов под действием внешних сил оптической анизотропии. Исследования проводят на оптической установке (полярископе), состоящей из источника света (напр., ртутной ламны), поляризатора, анализатора и экрана. Поляризаторами для получения нлоскополяризован-ного света служат поляроиды, спец. призмы из исландского шпата или кальцита, а также генераторы когерентного оптического излучения (ла- [c.671]

        Фильтр Вуда. Впервые интерференционно-поляризационный фильтр был предложен Вудом в 1904 г. [9.7] и применен им для выделения одной из компонент желтого дублета натрия. Этот прибор состоит из пластинки одноосного кристалла С, вырезанной параллельно оптической оси, помещенной между двумя поляризаторами А ж В (рис. 9.34). [c.247]

        В таблице под названием специальные объединены решетки неспектроскопических применений. К ним отнесены измерительные решетки, инфракрасные фильтры, решетки-поляризаторы, решетки для лазеров и др. В последней строке таблицы приведены значения максимальной ширины решеток. В рентгеновской и ва-куувлной ультрафиолетовой областях, где применяются преимущественно вогнутые решетки, размеры последних ограничиваются их аберрациями и особенностями процесса нарезания. Максимальная ширина решеток для других областей спектра определяется техническими возможностями изготовления. Приведенные в таблице данные относятся только к плоским решеткам. [c.29]

        Роль рамановских полос при измерениях спектров испускания и возбуждения слабой флуоресценции мы обсудим в разделе V, В, здесь же упомянем лишь о возможности применения поляризаторов с целью уменьшения влияния этих полос. В работе [74] были получены степени деполяризации главных рама-Н вских полос четырех растворителей воды 0,23, этанола 0,23, хлороформа 0,28 и циклогексана 0,31. Эти значения гораздо меньше / , и авторы сделали вывод о том, что упомянутые полосы обусловлены полносимметричными колебаниями. Если на пути пучка флуоресценции поместить поляризатор, то интенсивность рамановских полос понизится в 2—3 раза сильнее, чем интенсивность полностью деполяризованной флуоресценции. [c.71]

        Говоря об оптических методах, следует упомянуть и фотометрию. И. Бар и Р. Бунзен использовали для количественного анализа абсорбционную спектроскопию (спектры поглощения). В 1870 г. К. Фирордт опубликовал работу о применении созданного им спектрофотометра для измерения спектров поглощения и количественного анализа [67]. В 1877 г. П. Глен и К. Г. Хюфнер сконструировали фотометр, в котором интенсивность света регулировалась с помощью поляризатора. [c.170]

        Для поляризации ультрафиолетового света наиболее часто применяют кварцевые поляризаторы. Помимо хороших механических свойств, кварц имеет очень малое ноглошение. Природный кварц начинает поглощать приблизительно с 2000 А, причем степень поглощения зависит от индивидуального образца. Наиболее прозрачные образцы при длине 1 см имеют пропускание около 60% на 2000 А. Совершенно ясно, что с точки зрения толщины, которую проходит свет в поляризаторе (несколько сантиметров), практическое применение природного кварца для более коротких волн исключено. Можно воспользоваться синтетическим кварцем , который хотя и очень дорогой, но зато пропускает более 95% света при длине слоя 1 см на 2000 А [4]. [c.56]

        В микроскопах с малым увеличением конденсор и диафрагма излишни. Однако рекомендуется иметь кольцо ниже столика, к которому можно прикрш ить по желанию стандартный конденсор или комбинированный поляризатор-конденсор. Наиболее часто употребляемые увеличения в 30 и 80 раз получают, используя два объектива с увеличением в 4 и 10 раз и окуляр с увеличением в 8 раз. В микроанализе нет необходимости применения дорогих объективов с хорошей корреляцией, так как оптические свойства микроаналитических препаратов, как правило, значительно [c.27]

        Б последней главе приводится много примеров применения поляризованного света в инфракрасной спектроскопии. Поляризаторы инфракрасного излучения, основанные на методе пропускания, являются наиболее удобными и часто используемыми. В течение длительного времени пропускаюш,ие поляризаторы редко применяли для видимой области. Они состоят из множества тонких прозрачных пластинок, расположенных под определенным углом б, называемым углом поляризации (или углом Брюстера). Этот угол определяется уравнением [c.28]

        Применение поляризаторов требует особого рассмотрения. Призмы вызывают некоторую поляризацию неполяризованного света, дифракционные решетки при определенных длинах волн поляризуют значительную долю светового потока. Поскольку ориентированные образцы, используемые при работе с поляризаторами, обладают двулучепреломлением, при помещении образца между скрещенными поляризаторами оно в той или иной степени будет влиять на действительное пропускание. При этом нлосконоляризованный луч, падающий на двулуче-преломляющий образец, будет превращаться в эллиптически поляризованный, сильно затрудняя йЬтерпретацию эффектов дихроизма. [c.45]

        Первые публикации по инфракрасной спектроскопии содержат много примеров поляризационных спектров, т. е. сЯектров поглощения, которые меняются при изменении направления электрического вектора падающего излучения [119]. К ним относятся почти все спектры неорганических кристаллов, которые получали с помощью поляризованного луча, отраженного от зеркальной поверхности аморфного селена [112]. Незадолго до второй мировой войны Иллис с сотрудниками наблюдали эффекты дихроизма в ориентированных полимерах, таких, как фибриллярные белки. Эти наблюдения были сделаны при использовании призмы из кальцита и ограничивались областью до 2 мкм, где расположены обертоны и комбинационные полосы. В гл. 3 показано, что интерпретация этих полос может быть затруднена. Первые важные наблюдения основных полос поглощения ориентированных полимеров в поляризованном излучении проведены Эллиотом и сотр. [39, 40] с помощью вновь разработанного пропускающего поляризатора с пластинами из селена. Впоследствии при исследовании полимерной структуры нашли широкое применение поляризаторы из селена и хлористого серебра [99]. [c.86]

        Фильтр Вуда. Впервые интерференционно-поляризационный фильтр был предложен Вудом в 1904 г. [9.7] и применен им для выделения одной из компонент желтого дублета натрия. Этот прибор состоит из пластинки одноосного кристалла С, вырезанной параллельно оптической оси, помещенной между двумя поляризаторами А ж В (рис. 9.43). Оси поляризаторов обычно устанавливаются параллельно, а ось кристаллической пластинки составляет с пими угол 45°. [c.243]

        При рассмотрении под микроскопом в скрещенных поляризаторах волокон с ориентированными молекулами видны интерференционные цвета, которые наиболее ярки, когда оси волокон расположены под углом 45 к направлениям поляризации. Это явление обусловлено разностью показателей преломления для двух главных направлений поляризации (вдоль и поперек оси волокна). Интенсивность интерференционных цветов по шкале Ньютона определяется разностью между этими показателями преломления (двулучепреломлением) и толщиной волокна (подробные сведения можно найти в книгах по оптике кристаллов [22,24]). Эффект двулучепреломления может быть выражен как отставание Н световой волны одной компоненты поляризации (той, которая имеет направление, связанное с более высоким показателем преломления) от световой волны другой компоненты поляризации Я равно п —n t, где и п ,—показатели преломления, t—толщина волокна. Отставание можно измерить, если поместить на пути луча компенсатор типа Бабине или Берека [24], который компенсирует отставание света, прошедшего через волокно, соответствующим регулируемым эффектом противоположного направления. Картина, наблюдаемая при рассмотрении волокна под микроскопом с применением компенсатора Бабине, представлена на рис. 48 темные интерференционные полосы смещены в том месте, где они пересекают волокно все экспериментальные измерения сводятся к измерению максимального смещения, которое наблюдается в центре (в наиболее толстой части) волокна смещение пропорционально отставаниро, которое может быть рассчитано непосредственно из калибровочной константы прибора. Если известна толщина волокна, которая для волокон с круглым поперечным сечением может быть измерена при помощи микроскопа, то легко найти величину двулучепреломления. [c.246]

        Примечательная особенность закрученной нематической текстуры — это то, что интенсивность пропускания (через два поляризатора) в зависимости от поля обнаруживает осциллирующее поведение. Следовательно, такую текстуру (твист-ячейку) можно использовать как оптический затвор, и, что впервые было отмечено Шадтом и Хельфрихом [29] (разд. 4.1.1), она перспективна для применения в технике дисплеев. [c.137]


    Поляризационный контраст

        Метод поляризационного контраста применяется главным образом для изучения анизотропных объектов, обладающих двойным лучепреломлением или отражением. Это минералы, кристаллы, шлаки, некоторые животные и растительные ткани и клетки, искусственные и естественные волокна.

       Поляризация представляет собой метод исследования объектов в поляризованном свете, т. е. свете, образованном двумя лучами, поляризованными во взаимно перпендикулярных плоскостях. С этой целью к обычной схеме микроскопа добавляют два специальных поляризационных фильтра – поляризатор и анализатор.

       Эти фильтры, введенные последовательно в ход лучей и повернутые относительно друг друга на 90 градусов, не пропускают свет. Первый фильтр (поляризатор) изменяет плоскость поляризации света таким образом, что пропущенный им свет не может пройти через второй фильтр (анализатор). 

        При работе с проходящим светом поляризатор устанавливается в конденсор, а анализатор находится за объективом. В отраженном свете анализатор остается на своем месте, а поляризатор устанавливается перед дихроичным зеркалом сразу после апертурной диафрагмы осветителя отраженного света. В обоих случаях объект наблюдения освещается плоскополяризованным светом. Если объект при освещении поворачивает направление колебаний поляризованного света из плоскости заданной поляризатором, то в окулярах мы начинаем видеть свет, который частично пропускает анализатор.  

       Применение поляризации позволяет убрать блики поверхностей с высоким коэффициентом отражения, получить качественное и насыщенное изображение, но главное – осуществлять петрографические исследования и измерения углов поляризации для определения состава объекта.

       Микроскопы:

    ∙   МИКРО200(Т)-01

    ∙   МА 300

    ∙   МИ-1(Т)

    ∙   МИ-2(Т)

     

    Поляризаторы — обзор | Темы ScienceDirect

    2.17.3.3 Поляризованный световой микроскоп: стандартные методы

    Поляризационный микроскоп требует наличия линейного поляризатора между источником света и образцом и анализатора — другого линейного поляризатора — после образца. Они должны вращаться. Поляризаторы, используемые в настоящее время, работают, поглощая свет одного состояния поляризации и позволяя проходить другому; то есть это дихроичные фильтры. Используемый материал представляет собой лист Polaroid, 47 , высокоориентированную пленку из легированного поливинилового спирта.Другие желательные характеристики поляризационного микроскопа:

    (1)

    линзы объективов без деформации и конденсор без деформации; в них тщательно отожжены и установлены элементы линз, чтобы свести к минимуму мешающее двойное лучепреломление в стекле;

    (2)

    вращающийся предметный столик с точным измерением угла поворота;

    (3)

    центрируемые объективы — перемещение объектива в боковом направлении для обеспечения поля зрения по оси вращения предметного столика;

    (4)

    пазы для вставки пластин компенсатора; и

    (5)

    линзы Бертрана; когда он вставлен в промежуточную трубку, это изменяет изображение с плоскости образца на заднюю фокальную плоскость объектива.

    PLM чаще всего качественно используется как средство повышения контрастности. Для простого наблюдения ориентации состояний поляризации, передаваемых поляризатором и анализатором, устанавливаются перпендикулярно, и поэтому в идеале, если нет изменения поляризации из-за образца, поле темное. Это состояние (0 и 90 °) обычно называют «перекрещенными полярами» (см. Рисунок 1 (f) ). Анизотропный образец, повернутый между скрещенными полярами, имеет четыре положения минимальной интенсивности или поглощения (условие 2 в разделе 2.17.3.1) и четыре положения максимальной интенсивности под углом ± 45 °. В белом свете анизотропные структуры с R > 200 нм выглядят ярко окрашенными при просмотре в скрещенных (или параллельных) полярах.

    Ориентированные или кристаллические структуры, такие как транскристаллические слои, можно легко увидеть в скрещенных полярах. 48,49 Многие другие примеры изображений полимеров в поляризованном свете показаны в главе 5 Sawyer et al . 15 При подсчете случайно ориентированных частиц двойного лучепреломления, таких как частицы износа полимера в ткани, некоторые из них будут в своей угасающей ориентации и не будут видны под скрещенными полярами. Решение состоит в том, чтобы использовать «перекрещенные круговые поляры». Четвертьволновая пластинка, то есть пластинка с запаздыванием λ /4, помещенная после линейного поляризатора и установленная на + 45 °, дает свет с круговой поляризацией. Другая четвертьволновая пластинка при -45 ° между образцом и анализатором обращает это преобразование. Это дает темное поле, в котором области двойного лучепреломления одинаково ярки при всех ориентациях.

    Наблюдение в скрещенных полярах не дает информации о знаке двулучепреломления.Если запаздывание невелико, то можно использовать красную пластину первого порядка. Это линейный замедлитель с R ∼ 550 нм (зеленый / желтый). Когда он установлен на 45 ° между скрещенными полярами, этот зеленый свет не передается (см. Условие 3 в Разделе 2.17.3.1). Пропускаются красный и синий свет, а поле изображения имеет красно-фиолетовый цвет. Если небольшое отставание образца добавляется к задержке от пластины, то есть R R + δ, это отсекает больше света с большей длиной волны, и оттенок смещается в сторону синего цвета. С другой стороны, R R — δ отсекает больше света с более короткой длиной волны, и оттенок смещается в сторону желтого цвета. Глаз очень чувствителен к этим изменениям цвета (см. Рисунок 2 ).

    До сих пор не проводились измерения самих анизотропных оптических свойств. Различные показатели преломления можно измерить, используя линейно поляризованный свет в разных плоскостях. На практике количественный PLM обычно включает измерение запаздывания R .При отдельном измерении толщины это дает двойное лучепреломление. Стандартные методы и оборудование для измерения запаздывания пришли в основном из девятнадцатого века. Приблизительную оценку R можно сделать, настроив образец на максимальную интенсивность (ориентация 45 °) в белом свете и сравнив его цвет со стандартной последовательностью цветов. Эта последовательность (диаграмма Мишеля – Леви) опубликована во многих текстах. Оценка работает для 200 ≤ R ≤ 1600 нм, если сам образец не окрашен или не имеет дисперсии двулучепреломления, так что замедление также зависит от длины волны. Для более точного измерения используется «компенсатор», пластины из анизотропного кристалла, такого как кварц, с известным замедлением во вращающемся держателе с нониусной шкалой. (В методе компенсации Сенармона прецизионное вращение имеет анализатор.)

    Процедура состоит в том, чтобы установить образец, подлежащий измерению, под углом 45 ° к положению погасания, определяя самое темное положение на глаз. Затем компенсатор вставляется в оптический тракт между образцом и анализатором. Компонент поворачивается до тех пор, пока объект снова не станет самым темным, если судить на глаз.Вращение, считываемое по нониусной шкале, переводится в значение замедления. Если нет затемненного места, это может быть связано с тем, что замедление компенсатора складывается с замедлением образца. Процедура повторяется с образцом, повернутым на 90 °. Монохроматический свет необходим для обеспечения точности, поскольку компенсаторы обычно калибруются для ртутного зеленого цвета, λ = 546 нм. Если запаздывание большое (несколько длин волн), тогда будет несколько темных позиций, когда эффективное запаздывание равно 0, λ , 2 λ ,… Белый свет обычно может использоваться для определения истинного нулевого положения; остальные минимумы окрашены. К сожалению, некоторые полимеры обладают дисперсией двойного лучепреломления. Тогда черная полоса может не быть при R (net) = 0, и использование белого света даст неправильный ответ. 10,50

    Альтернативный подход для более высоких задержек — количественная оценка цветов поляризации: то есть осветить образец белым светом, измерить спектр света, проходящего в скрещенных полярах, и определить длины волн с минимумами интенсивности. 51,52 Это может быть автоматизировано и с несколькими минимумами позволяет определить запаздывание как полиномиальную функцию от длины волны.

    До сих пор описанные методы являются «ортоскопическими», то есть дают сфокусированное изображение образца. «Коноскопические» методы используют вид задней фокальной плоскости объектива, полученный путем установки линзы Бертрана. Теперь каждая точка на изображении соответствует направлению света, проходящего через образец. Требуются освещение с высокой числовой апертурой и линза объектива. Симметрия, ориентация индикатрисы и угол между оптическими осями в двухосных системах — все это можно определить по коноскопическим образцам. Рисунок 3 показывает коноскопическую картину белого света одноосного кристалла с его оптической осью, параллельной оси микроскопа, как видно на скрещенных полярах. Хотя чаще всего используется для идентификации минералов или керамических зерен, трехмерная информация из коноскопического рисунка полезна для характеристики ориентированных полимерных пленок 53,54 и жидких кристаллов. 55,56 В качестве демонстрации коноскопические фигуры можно легко получить без микроскопа. 57

    Рисунок 3.Коноскопическая картина со скрещенными полярами. Образец представляет собой одноосный кристалл, оптическая ось которого параллельна оси микроскопа. Темным крестиком показаны направления поляризации поляризатора и анализатора. Кольца имеют задержку на 1, 2 и 3 длины волны.

    Поляризация

    Поляризация

    Поляризация

    Поляризация — явление, присущее поперечным волнам. Продольные волны например, звук нельзя поляризовать. Свет и другие электромагнитные волны поперечные волны, состоящие из взаимно перпендикулярных, колеблющихся электрических и магнитные поля.На диаграмме ниже электромагнитная волна распространяется в В направлении оси x электрическое поле колеблется в плоскости xy, а магнитное поле поле осциллирует в плоскости xz. Линия показывает вектор электрического поля как волна распространяется.

    Неполяризованная электромагнитная волна, бегущая в направлении x, является суперпозиция многих волн. Для каждой из этих волн вектор электрического поля перпендикулярна оси x, но угол, который он составляет с осью y, равен разные для разных волн.Для неполяризованного света, движущегося в Направление x E y и E z случайным образом изменяются во временной шкале это намного короче, чем необходимо для наблюдения.


    Неполяризованный свет: Естественный свет, как правило, неполяризованный.

    Для линейно поляризованной электромагнитной волны, распространяющейся в В направлении x угол между электрическим полем и осью y уникален.

    Идеальный поляризатор — это материал, пропускающий только электромагнитные волны, электрические вектор поля параллелен его оси передачи.Электрическое поле — это вектор и может быть записан в терминах параллельных и перпендикулярных компонент к оси пропускания поляризатора.
    E
    = E параллельно + E перпендикуляр .
    Идеальный поляризатор проходит E параллельно и поглощает E перпендикуляр .

    Если E 0 инцидент вектор поля и угол между E 0 и трансмиссией по оси θ, то величина передаваемого поля вектор — E 0 cosθ, а его направление — направление оси трансмиссии.Интенсивность I электромагнитной волны пропорциональна квадрату величины вектора электрического поля. Мы следовательно,

    I передано = I 0 cos 2 θ.

    Это называется законом Малуса . Если θ = 90 o , передаваемая интенсивность равна нулю.


    Линии указывают направление оси передачи.

    Когда неполяризованный свет проходит через поляризатор, интенсивность уменьшается в ½ раза. Среднее значение cos 2 θ, среднее значение по всем углам θ составляет ½.
    I переданный = I 0 2 θ> все углы = ½I 0 .

    Проблема:

    Луч неполяризованного света интенсивностью I 0 проходит через серию идеальных поляризационных фильтров с их пропусканием ось повернута на разные углы, как показано на рисунке.
    (а) Какова сила света (в единицах I 0 ) в регионы A, B и C?
    (б) Если мы удалим средний фильтр, какой будет интенсивность света на точка C?

    Решение:

    • Рассуждение:
      Когда неполяризованный свет проходит через поляризатор, интенсивность снижается в ½ раза.Проходящий свет поляризован вдоль оси поляризатора.
      Когда поляризованный свет с интенсивностью I 0 падает на поляризатора, передаваемая интенсивность определяется как I = I 0 cos 2 θ, где θ — угол между направлением поляризации падающего свет и ось фильтра. Проходящий свет поляризован вдоль ось поляризатора.
    • Детали расчета:
      В этой задаче у нас есть 3 поляризационных фильтра. Для второго поляризатора θ = 30 o между поляризацией направление падения света на фильтр и ось фильтра. Для третий поляризатор θ = 90 o — 30 o = 60 o между направлением поляризации света, падающего на фильтр, и ось фильтра.
      Тогда мы имеем:
      (a) В области A интенсивность равна I 0 /2, а свет равен поляризованы по вертикали.
      В районе B интенсивность (I 0 /2) cos 2 30 o , = 0,375 I 0 , а свет поляризован вдоль оси второй поляризатор.
      в области C интенсивность (0,375 I 0 ) cos 2 60 o = 0,0938 I 0 и свет имеет горизонтальную поляризацию.
      (b) Если мы удалим средний фильтр, для последнего фильтра мы получим что θ = 90 o . Таким образом, I = 0.
      Важно, чтобы визуализировать тот факт, что добавление среднего фильтра увеличивает передаваемая интенсивность!
      Этот «парадоксальный» эффект сигнатура волновых явлений в целом.

    Существуют разные механизмы поляризации. Самый распространенный метод производить поляризованный свет — использовать поляроидный материал, состоящий из цепочек органические молекулы, имеющие анизотропную форму. Переданный свет линейно поляризованный перпендикулярно направлению цепочек. В Ось трансмиссии перпендикулярна цепям.

    Поляризатор излучает линейно поляризованный свет. Часто это удобно ориентировать ось пропускания поляризатора вертикально или горизонтально, чтобы излучают свет с вертикальной или горизонтальной линейной поляризацией.


    Вертикальная и горизонтальная поляризация

    Поляризация отражением:

    Когда неполяризованный свет падает на границу между двумя диэлектрическими поверхностями, например, на границе воздух-вода, тогда отраженные и прошедшие компоненты частично поляризованы. В отраженная волна на 100% линейно поляризована, когда угол падения равен угол называется Угол Брюстера .
    Для воды этот угол составляет ~ 53 o по отношению к норма или 37 o по отношению к поверхности воды.
    Для значительный угловой диапазон вокруг угла Брюстера отраженный свет сильно поляризован в горизонтальном направлении.

    Когда Солнце находится в небе под низким углом, солнечный свет отражается от поверхности вода почти на 100% поляризована по горизонтали, потому что угол падения равен близко к углу Брюстера.
    Уменьшение бликов солнцезащитные очки
    покрыты поляризатором с вертикальной осью пропускания и поэтому заблокируйте отраженный свет.

    Ссылка: Поляризация света (Youtube)
    Ссылка на сайт: Поляризация и отражение (Youtube)


    Демонстрации

    Способ передачи света через некоторые материалы зависит от его поляризации.

    Некоторые двулучепреломляющие кристаллические вещества искривляют свет через угол, который зависит от состояния падающей поляризации. Есть оптика ось. Неполяризованный свет, попадающий в двулучепреломляющий кристалл не вдоль оптическая ось кристалла разбита на пучки, которые изгибаются разными суммы.


    Двойное лучепреломление в кристалле кальцита. Вертикальные линии изображены дважды.
    Поляризация света, создающего одно изображение, перпендикулярна
    поляризация света, производящего другое изображение.

    Некоторые материалы при нагрузке становятся двулучепреломляющими. Поместив прозрачные материалов между двумя поляризаторами, мы можем выполнить стресс-анализ .

    Оптически активные или круговые двулучепреломляющие материалы вращают направление поляризации линейно поляризованный свет.Величина вращения зависит от длина волны света. Молекулы сахара имеют хиральность (хиральность). и в растворе оптически активны. Если мы поляризуем белый свет и пропустить через сахарный сироп, направление поляризации света выходящий из сиропа будет разным для разного цвета компоненты. Если затем свет проходит через второй поляризатор, его цвет меняется с ориентацией оси передачи этого поляризатор.

    Сахарный сироп между скрещенными поляризаторами
    с разной ориентацией

    Поляризаторы — Оптические фильтры

    Поляризаторы используются для анализа или создания поляризованного света. Используя листовую основу из дикроитного полимера, мы можем предложить широкий спектр вариантов, включая размеры, поляризацию и светопропускание.

    Общие заявки:

    • Фильтры повышения контрастности дисплея
    • Сенсорные экраны, читаемые при солнечном свете
    • Фотография
    • Анализ напряжений стекла и пластмасс
    • Оптические датчики и световые завесы безопасности
    • Проекционные системы 3D
    • Офтальмология

    Исходный материал, запатентованный в 1929 году и доработанный Эдвином Ландом под названием H-type , представляет собой полимер поливинилового спирта (ПВС), пропитанный йодом. Во время производства полимерные цепи ПВС растягиваются так, что они образуют массив выровненных линейных молекул в материале. Затем добавка йода присоединяется к молекулам ПВС, делая их проводящими по всей длине цепочек. Свет, поляризованный параллельно цепочкам, поглощается, а свет, поляризованный перпендикулярно цепям, передается.

    Поляризаторы технической серии H производились компанией Polaroid до декабря 2004 года, когда бывшие владельцы 3M закрыли производство поляризаторов на основе йода.

    Обладая обширным опытом и знаниями в области поляризаторов на основе йода, компания Optical Filters долгое время была торговым посредником Polaroid с добавленной стоимостью. Хотя эти поляризаторы были сняты с производства, мы продолжаем поставлять и производить технические поляризаторы самого высокого качества на основе PVAL, такие как линейные и круговые поляризаторы, в качестве альтернативы старому диапазону Polaroid. Мы также предлагаем новые варианты для современных приложений и рынков.

    В дополнение к поставке фильтрующего материала в листах, мы предлагаем полный производственный сервис по резке и отделке деталей до окончательного размера.Также возможно полное оптическое ламинирование стекла и пластика.


    Неполяризованный свет представляет собой сложную смесь случайных волновых фронтов, поперечных линии движения. Линейные поляризационные фильтры избирательно поглощают световые колебания в определенных плоскостях. Когда свет проходит через линейный поляризатор, его колебания ограничиваются одной линейной плоскостью.


    Круговой поляризатор представляет собой комбинацию линейного поляризатора и замедлителя волны, ориентированного под углом 45 °, который закручивает свет в круговую форму.Луч неполяризованного света, проходящий через линейный поляризатор, становится поляризованным под углом 45 ° к оси замедлителя. Когда этот поляризованный световой луч проходит через замедлитель, его направление колебаний движется по спирали. После того, как луч света отражается от зеркальной поверхности, направление вращения вибрации меняется на противоположное. Затем это вращение останавливается и, в свою очередь, отправляется через замедлитель. Световой луч теперь линейно поляризован в плоскости под углом 90 ° к своей исходной плоскости поляризации и поглощается линейно поляризованным компонентом кругового поляризатора.

    Круглые поляризаторы очень эффективны при устранении «размытия» солнечного света, вызванного отражением окружающего света от дисплея.


    Замедлители схватывания изготовлены из материала с двойным лучепреломлением. Фазовый сдвиг зависит от ориентации материала, создающего модифицированное поляризованное состояние. Например, для создания кругового поляризатора фаза должна быть 1/4 длины волны.

    Фильтры 3D-поляризатора

    Для пассивной 3D-визуализации два изображения должны быть разделены для каждого глаза зрителя, обычно это делается путем проецирования изображений через линейные поляризаторы, расположенные под перпендикулярными углами.Зритель носит очки с линейной поляризацией, расположенные под дополнительными углами к проецируемым изображениям, так что каждый глаз может видеть только соответствующее изображение.

    Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации о поставке линейных поляризующих фильтров для этого 3D-приложения.

    Фотоанализ упругого напряжения

    Использование поляризованного света обязательно, иначе можно будет увидеть невидимое напряжение в прозрачном материале. Он показывает как место, так и интенсивность стресса.Например, при литье под давлением экструдированные листы и литые пластмассы.

    Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации о поставке поляризаторов для этого анализа напряжений.



    Сенсорные экраны с возможностью чтения при солнечном свете

    Читаемость при солнечном свете — большая проблема для резистивных сенсорных экранов. Комбинация плохо согласованных воздушных зазоров и отражающего покрытия ITO приводит к тому, что дисплей плохо читается.

    Добавление поляризатора и, в некоторых случаях, замедлителя схватывания, значительно улучшает контрастность резистивных сенсорных дисплеев.Типичными приложениями, которые извлекают выгоду из этой технологии, являются портативное оборудование, морские дисплеи на палубе, уличные дисплеи, дисплеи для авионики и HMI в транспортных средствах.


    Поляризация

    Определения поляризатора

    Характеристики поляризатора

    обычно характеризуются следующими характеристиками:

    k 1 : Основной коэффициент пропускания или вносимые потери — это пропускание линейно поляризованного падающего света с поляризатором, ориентированным на максимальное пропускание.

    k 2 : Незначительный коэффициент пропускания или эффективность блокировки — это пропускание линейно поляризованного света с поляризатором, ориентированным на минимальное пропускание.

    Другие рабочие характеристики, которые могут быть получены из значений k1 и k2 или непосредственно измерены:

    k 1 / k 2 : основной коэффициент пропускания или контраст.

    T T : Полный коэффициент пропускания — это пропускание одного поляризатора в неполяризованном падающем свете = (k 1 + k 2 ) / 2

    H 0 : Коэффициент пропускания в открытом состоянии, (k 1 2 + k 2 2 ) / 2, это коэффициент пропускания двух поляризаторов, ориентированных на максимальное пропускание в неполяризованном падающем свете.

    H 90 : закрытый коэффициент пропускания, k 1 k 2 , это коэффициент пропускания двух поляризаторов, ориентированных на минимальное пропускание в неполяризованном падающем свете.

    Степень поляризации и коэффициент экстинкции

    Линейные поляризаторы обладают поляризационными свойствами, которые обычно определяются степенью эффективности поляризации (P) и коэффициентом экстинкции (ρ p ), которые могут изменяться в зависимости от длины волны и угла падения.

    P = (k 1 — k 2 ) / (k 1 + k 2 ) ρ p = k 1 / k 2

    Угол приема

    Угол приема — это максимальное отклонение от расчетного угла падения, при котором поляризатор все еще будет работать в пределах своих технических характеристик. Углы падения 0 ° или 45 ° или угол Брюстера — вот где большинство поляризаторов оптимально сконструированы для работы.

    Порог поражения

    Материал, который используется при производстве поляризатора, и фактическая конструкция поляризатора вместе определяют порог лазерного повреждения.Двулучепреломляющие поляризаторы имеют самый высокий порог лазерного повреждения. Светоделители, которые представляют собой две склеенные вместе оптики, будут иметь низкий порог лазерно-индуцированного повреждения, а двулучепреломляющие поляризаторы с воздушным разнесением имеют высокий порог лазерно-индуцированного повреждения.

    Дихроичные поляризаторы

    Механизм поляризации в дихроичном поляризаторе — избирательное поглощение и пропускание падающего излучения. Дихроичный — это избирательное поляризационное поглощение анистотропного поляризующего материала, также называемое диаттенюацией.Анизотропный означает, что материал проявляет физическое свойство, заключающееся в том, что он имеет различное значение при измерении в разных направлениях. Примеры включают ориентированные молекулы полимера и вытянутые наночастицы. Дихроичные поляризаторы демонстрируют ограниченные пороги повреждения и устойчивость к окружающей среде, при этом стеклянные дихроичные поляризаторы работают в этих областях лучше, чем пластиковые дихроичные поляризаторы. Дихроичные поляризаторы полезны, когда для приложения требуются очень большие апертуры. Они также используются для микроскопии, визуализации и отображения.

    Полимерные поляризаторы

    Прецизионные линейные поляризаторы конструируются путем ламинирования тонкой, вытянутой и окрашенной полимерной поляризационной пленки между двумя окнами из стекла или кварцевого стекла с высокоточным просветляющим покрытием. Полимер был растянут и подвергнут напряжению в одном направлении, чтобы выровнять длинные молекулы полимера для создания эффекта фильтрации, который позволяет световым волнам, колеблющимся параллельно направлению напряжения, проходить, блокируя их поляризацию.Полученный в результате компактный компонент идеально подходит для плотностей потока ниже 1 Вт / см2. Полимерные поляризаторы используются во всем видимом спектре.

    Тонкопленочные поляризаторы

    Превосходные характеристики поляризатора высокой энергии достигаются за счет усовершенствованного дизайна покрытия и тщательных производственных процедур. Эта оптика была разработана для использования в некоторых из самых требовательных лазеров в мире. Некоторые покрытия поляризатора оптимизированы для использования с лазерами Nd: YAG.Когда эти поляризаторы установлены под углом Брюстера, коэффициенты экстинкции превышают 100: 1. Тонкопленочные поляризаторы также оптимизированы для ультракоротких импульсов. Эти тонкопленочные поляризаторы были разработаны для обеспечения превосходных характеристик в сверхбыстрых регенеративных усилителях на основе Ti: Sapphire. Хотя длительность импульсов в этих усилителях относительно велика, дисперсия импульсов все еще является проблемой, если необходимо поддерживать ширину импульса в повторно сжатом импульсе. Многократные обходы усилителя многократно влияют на дисперсионные характеристики любой оптики в резонаторе.По этой причине были предприняты значительные усилия при разработке и испытании этих поляризаторов на предмет минимальной дисперсии импульсов.

    Кристаллические линейные поляризаторы кальцита

    Линейные поляризаторы

    Calcite используют двойное лучепреломление в кристаллических материалах для изменения поляризации падающего света. Передача желаемой поляризации и отклонение остающегося света напрямую связаны с показателем преломления двулучепреломляющих материалов, а также с углами разреза между кристаллами.Кристаллические поляризаторы обычно состоят из двух кристаллов с двойным лучепреломлением, вырезанных и выровненных по определенным кристаллическим осям для достижения определенного результата поляризационного поведения. Кристаллические поляризаторы обладают высокой оптической чистотой, что идеально подходит для широкого спектра лазерных приложений, требующих высоких пороговых значений повреждения с оптимизированными коэффициентами экстинкции. Эти поляризаторы имеют высокий коэффициент ослабления до 100 000: 1 и заключены в монтажный корпус из анодированного алюминия. Поляризаторы включают поляризаторы кальцита Глана-лазера, поляризаторы кальцита Глана-Томпсона, вращающиеся поляризаторы кальцита Глана-Томпсона и поляризационные призмы Волластона кальцита.

    Поляризационные кубические светоделители

    Поляризационные кубические светоделители

    состоят из пары прецизионных прямоугольных призм, тщательно оптически связанных или скрепленных вместе, чтобы минимизировать искажение волнового фронта. На гипотенузу одной из призм нанесено диэлектрическое покрытие. Поляризационные светоделители предназначены для разделения света на два — отраженный S-поляризованный и прошедший P-поляризованный луч. Их можно использовать для разделения неполяризованного света в соотношении 50/50, а также для разделения поляризации, включая оптическую изоляцию.

    Волоконно-оптические поляризационные компоненты

    Поляризация в волоконной оптике — очень важная характеристика, которая может использоваться в любых волоконно-оптических измерениях или системах. Волоконно-оптические устройства управления поляризацией включают контроллеры ручной поляризации, сумматоры и разделители поляризационного луча, волоконно-оптические линейные поляризаторы, соединители с фиксированным соотношением, поддерживающие порларизацию, волоконно-оптические зеркала-вращатели Фарадея и волоконно-оптические деполяризаторы.

    Эти специальные оптические волокна позволяют распространяться только в одном состоянии поляризации.Введенный свет с любым другим направлением поляризации будет иметь значительные оптические потери и не будет распространяться по оптоволокну. Поляризационные волокна спроектированы так, чтобы демонстрировать крайнее двойное лучепреломление, в результате чего через волокно направляется только свет с желаемым направлением поляризации, при этом все другие направления поляризации имеют очень высокие потери. Поляризационные волокна обладают рядом преимуществ по сравнению с линейными поляризаторами, в том числе меньшими вносимыми потерями, более высоким коэффициентом экстинкции, а также отсутствием сложных компонентов в сборе и упаковке.

    Дональд Э. Симанек

    Screwy Light.

    Итак, вы только что посмотрели 3-й фильм. Надеюсь, ты сохранил те очки, за которые заплатил. Если нет, спросите в кассе, можно ли взять несколько штук, которые уже использовались и будут выброшены. В 3D-фильмах Real-D используется круговая поляризация, в отличие от 3D-фильмов 50-х годов, которые были представлены с использованием линейной поляризации. Если вы увлекаетесь трехмерной фотографией и проецируете свои изображения на экран, вы, вероятно, использовали очки с линейной поляризацией более старого типа.Как мы увидим, оба типа очков имеют и другое применение.

    Эксперименты.

    Давайте сначала продемонстрируем некоторые любопытные эффекты поляризационных очков.
    Какое изображение представляет
    что вы увидите, когда вы
    посмотреть в зеркало?

    Жуткая повязка на глаза . Наденьте очки Real-D. Посмотрите на свое отражение в зеркале. Теперь закрой один глаз. На вашем изображении в зеркале один из поляризаторов черный — тот, который находится над вашим открытым глазом.Вы можете ясно видеть свой закрытый глаз в зеркале. Подумай об этом. Как ваш открытый глаз может видеть сквозь затемненный поляризационный фильтр? Идите вперед, откройте оба глаза, затем закройте другой, но предскажите, что произойдет, прежде чем вы это сделаете.

    Положите на стол блестящий предмет, например монету, и посмотрите на него через очки с круговой поляризацией. Выглядит нормально, правда? Затем снимите очки и поместите один из круговых поляризаторов прямо на монету. Теперь он выглядит темным, черным или, может быть, фиолетовым.положите на нее одну сторону очков с круговой поляризацией. Почему? Мы расскажем вам позже, а пока поэкспериментируйте с разными ориентациями монеты и стаканов.

    Предскажите, что бы вы увидели, если бы в очках смотрели на другого человека в очках. А что, если вы закроете правый глаз? Вы бы тогда увидели левый или правый глаз другого человека?

    Почему монета в 50 центов (вверху) темная при взгляде на нее
    через круговой поляризатор, но
    монета в 25 центов (внизу) — нет?

    Если у вас есть очки с линейной поляризацией, попробуйте тот же эксперимент.Результаты разные. Мы объясним почему немного позже.

    Экран вашего компьютера немного странный . И дело не только в сайтах, которые вы посещаете. Если у вас есть компьютер с плоским жидкокристаллическим дисплеем, включите его. Откройте свой текстовый редактор, чтобы отобразить экран «писательский блок» (чистый белый). Теперь поднесите поляризационные очки наушниками к экрану. Поверните очки, и вы найдете место, где экран будет черным, если смотреть через очки.Очки, вероятно, будут расположены под углом 45 ° к вертикали, как показано на рисунке. Результаты будут зависеть от марки вашего компьютера. Пробуй разные модели. Попробуйте экраны телевизоров высокой четкости.

    Создание цветов . Достаньте целлофан из оберток продуктов, например, компакт-дисков или DVD-дисков. Надев поляризационные очки, поместите целлофан на экран компьютера и поверните его в разные положения. В двух ориентациях он будет иметь насыщенный цвет. Несколько слоев имеют разные цвета, более пастельные.Мятый целлофан может создать абстрактное произведение цветного искусства. Поверните поляризационные очки (сначала снимите их), и каждый цвет сменится на свой дополнительный цвет.

    Очки блокирующие свет. Очки пропускают свет.

    Цвет везде . Точно так же посмотрите на образцы прозрачного жесткого пластика. Видны абстрактные узоры всех цветов. Попробуйте пластиковую расческу или прозрачный пластиковый контейнер из целлофановой ленты.Попробуйте саму целлофановую ленту, наклеенную на лист стекла разными рисунками и разным количеством слоев. (Не приклеивайте ленту к экрану компьютера.)

    Распределитель ленты между
    скрещенными поляризаторами.
    Пластиковая гребенка между
    скрещенными поляризаторами.

    Почему?

    Прохождение света через материалы на квантовом уровне представляет собой процесс атомного и молекулярного поглощения и переизлучения фотонов.(Свет не просто «проскальзывает между атомами и молекулами».) Задержки во времени в этом процессе приводят к кажущемуся изгибу света (преломлению) через прозрачные материалы) и к отражению от блестящих материалов, а также к селективным эффектам. которые зависят от длины волны, создавая цвета из белого света. Это не лучшее место, чтобы углубляться в это, поэтому мы ограничимся более старой «классической» моделью света, которая довольно хорошо описывает рассматриваемые явления.
    Классическая модель света.
    K — направление распространения.
    E и B — векторы электрического и магнитного полей.
    A Неполяризованный свет; волновые пакеты имеют несмещенные углы поляризации.
    B, C, D, электрические векторы света, поляризованные под разными углами.
    Видно в направлении распространения.
    Разница между плоскостью
    и круговой поляризацией.
    Свет с круговой поляризацией. Два колеблющихся электрических поля,
    один, отстающий на 1/4 длины волны, в совокупности дает волну, в которой
    электрический вектор идет по спиральной траектории.
    Диаграммы с веб-сайта HyperPhysics, Рода Нейва. Используется с разрешения.
    Думайте о свете как о явлении электромагнитных волн того же характера, что и радиоволны, только с гораздо меньшей длиной волны. Электромагнитное излучение можно рассматривать как волновые колебания электрического и магнитного полей, причем два поля направлены под прямым углом друг к другу, а также под прямым углом к ​​направлению распространения волны.Что касается света, нам нужно только смотреть на электрическое поле, поскольку оно отвечает за большинство эффектов, которые позволяют нам обнаруживать свет, в том числе наши собственные глаза. Так что магнитное поле на диаграммах не показано.

    Думайте о свете от обычных источников, таких как солнечный свет и лампы накаливания, как о коротких всплесках (волновых пакетах) излучения, каждый из которых имеет свой электрический вектор в определенном направлении. Назовите это направлением поляризации. Но эти волновые пакеты не имеют предпочтительного направления, а поляризация имеет множество направлений, причем направление поляризации каждого пакета не коррелирует с другими.Мы называем такой свет «неполяризованным», потому что при усреднении по многим волновым пакетам многие возможные направления поляризации отдельных пакетов представлены почти одинаково без смещения.

    Еще более простая, но полезная модель рассматривает поляризованный свет как вектор, лежащий в направлении поляризации, длина которого пропорциональна интенсивности света. (Этот вектор выбран в качестве направления электрического поля световой волны.) Когда такой свет проходит через другой поляризатор, ось которого ориентирована иначе, чем направление поляризации падающего на него света, возникающий свет поляризуется вдоль нового поляризатора. направление вдоль оси поляризатора.Он появляется с уменьшенной интенсивностью, которую можно рассчитать, найдя проекцию вектора падающей интенсивности на новую ось, как показано на рисунке. Если этот свет затем проходит через другой поляризатор, единственный проходящий свет поляризуется вдоль оси этого поляризатора, а его интенсивность снова уменьшается за счет конструкции проекции. На рисунке первый и последний поляризаторы расположены под прямым углом, но из-за наличия второго поляризатора между ними свет не был полностью заблокирован.Этот удивительный результат можно легко продемонстрировать с помощью трех поляризационных листов, как показано ниже.

    Поляризационные листы в разной относительной ориентации.
    Представьте, что пластик ваших поляризационных очков состоит из длинноцепочечных молекул, выровненных во время производства преимущественно в одном направлении. Назовите это направление «легкой» осью поляризатора. Если пакет световой волны идет вместе с его поляризацией, параллельной оси поляризатора, он будет легко поглощен молекулой, которая затем испускает другой фотон, движущийся в том же направлении и с тем же углом поляризации.Если направление поляризации волнового пакета перпендикулярно направлению поляризатора (и его длинным молекулам), он будет поглощен, и фотон испускаться не будет. При других углах вероятность поглощения имеет промежуточные значения, но излучаемые волновые пакеты преимущественно поляризованы параллельно молекулам. В идеале излучаемый свет должен иметь примерно 50% интенсивности падающего света, но в реальных материалах она несколько меньше. Вот как поляризационный лист производит линейно поляризованный свет.

    Некоторые прозрачные материалы обладают аналогичным избирательным действием на волновые пакеты, но переизлучаемый свет почти такой же интенсивный, как и падающий свет. Многие прозрачные пластмассы делают это, но мы не замечаем ничего необычного, пока не исследуем это сознательно, и наши поляризационные очки для кино — хороший инструмент для этого. В этих материалах свет, поляризованный в одном направлении (вдоль «легкой» оси), мало поглощается и переизлучается. Но по перпендикулярной оси («медленная» ось) их много, и каждое переизлучение имеет задержку по времени.После выхода на «медленную» ось эта волна имеет запаздывание по фазе из-за накопленных задержек.

    Практически у каждого есть компьютер с плазменным экраном. Эти экраны излучают поляризованный свет, обычно под углом 45 ° к вертикали. Некоторые марки повернуты на 45 ° влево, некоторые — вправо. Для пользователя это не имеет значения. Откройте свой текстовый редактор, чтобы отобразить пустой белый экран (чистый белый). Если у вас есть поляризационные солнцезащитные очки (линейные поляризаторы), держите их над экраном и вращайте.Когда ось поляризатора перпендикулярна поляризации света от экрана, экран будет черным. Когда он параллелен поляризации экрана, он пропускает свет. Ось поляризации солнцезащитных очков является горизонтальной, поэтому она блокирует отраженный свет от горизонтальных поверхностей, таких как водоемы, или свет, отраженный от блестящей дороги.

    Линейные поляризационные очки из фильмов 50-х годов имели поляризаторы под углом 45 ° к вертикали и перпендикулярно друг другу.Два проектора имели одинаково ориентированные поляризаторы. Итак, ваш правый глаз видел только изображение, предназначенное для него, а левый глаз видел другое изображение. (Если у вас есть какой-либо из них, вы можете проверить, что я говорю, на экране вашего компьютера.) Но, если вы наклоните голову во время трехмерного фильма или слайд-шоу, выравнивание поляризатора будет неправильным, и каждый глаз будет увидеть какое-то призрачное изображение неправильной картинки, вызывающее «трехмерную головную боль».

    Трехмерная проекция с линейной поляризацией.
    Поляризаторы (2, 4) перед
    линзы проектора имеют свои
    оси поляризации под углом 45 °
    к вертикали. Поляризаторы
    (54, 56) в смотровых очках
    также поляризованы при согласовании
    углы (58, 60).

    Обычные матовые экраны не подходят для поляризованного света, потому что рассеянный от них свет не сохраняет поляризацию. Требуются экраны с металлической поверхностью.

    Круглые поляризационные очки из сегодняшних трехмерных фильмов состоят из поляризационного листа (ближайшего к глазам) и листа замедления (ближайшего к экрану). Если слой замедления достаточно толстый, чтобы задерживать волновые пакеты, выровненные вдоль его «медленной» оси, так что они появляются со смещением на четверть длины волны позади волновых пакетов, выровненных вдоль быстрой оси, эта комбинация называется четвертьволновой пластиной или «круговой». поляризатор ». Это можно представить как создание классической волны, электрический вектор которой вращается вокруг направления распространения, прослеживая путь штопора в пространстве.

    Конечно, есть два возможных направления вращения света с круговой поляризацией: правое и левое. Если медленная ось четвертьволнового листа находится под -45 ° к оси поляризатора, вы получаете круговую поляризацию противоположного смысла по сравнению с тем, что вы получаете, если бы он был ориентирован под + 45 °. Два вида круговой поляризации являются зеркальным отображением друг друга, как показано ниже.

    Левая и правая круговая поляризация.

    Ах да, еще кое-что. Когда свет с круговой поляризацией падает на металлическую отражающую поверхность, отражение меняет смысл круговой поляризации. Свет с правой круговой поляризацией при отражении становится поляризованным с левой круговой поляризацией, и наоборот. Это причина загадочного результата эксперимента с «повязкой на глазу» и эксперимента с монетой, описанного выше.

    Этот эффект также, по-видимому, является причиной того, что старые линзовидные (рифленые) металлические экраны, которые мы долгое время использовали с линейной поляризацией, не подходят для круговой поляризации.Канавки рассеивают свет на соседние канавки и обратно на публику. Поскольку этот дважды рассеянный свет получил два отражения, он переключается с правой на левую и обратно на правую круговую поляризацию и, следовательно, достигает не того глаза. Результат: тусклые, призрачные двойные изображения. Трехмерные экраны для кинотеатров с круговой поляризацией имеют неглубокую текстуру поверхности, которая распределяет свет по всей аудитории, но предотвращает двойные отражения.

    В процессе цифрового трехмерного кино Real-D используется жидкокристаллический лист перед проектором, управляемый синхронно с проектором, так что изображения, предназначенные для одного глаза, имеют круговую поляризацию слева, а изображения для другого глаза — с круговой поляризацией справа. .Очки отсортировывают их так, чтобы каждый глаз видел только то, что ему нужно. Наклон головы не приведет к появлению фантомных изображений с этой системой, хотя наклон головы действительно приводит к небольшому смещению двух изображений по вертикали, а трехмерный эффект несколько ухудшается.

    Есть два противоположных соглашения для определения левой и правой круговой поляризации, но все, что нам нужно здесь знать, это то, что существует всего два смысла круговой поляризации. Это удачно, потому что мы видим трехмерное изображение всего двумя глазами.

    Поляризаторы наиболее эффективны в середине оптического спектра, для желтого и зеленого света, но не так хороши в глубоком красном и синем и хуже в инфракрасном и ультрафиолетовом. По этой причине поляризационные очки, даже со «скрещенными» осями , никогда не следует использовать для наблюдения за очень яркими объектами, такими как солнце. Четвертьволновые листы «настраиваются» (путем управления их составом и толщиной), чтобы быть наиболее эффективными в средней (желтой) части спектра.

    Вы можете легко исследовать пластины замедления волны.Возьмите целлофан с обертки продукта, например, от компакт-дисков или DVD-дисков. Поместите его на экран компьютера и смотрите через поляризатор. (Или, если у вас нет подходящего экрана компьютера, поместите целлофан между двумя поляризаторами.) Поверните каждый компонент. Вы обнаружите, что под определенными углами целлофан становится ярким. Многослойный целлофан дает разные цвета, которые зависят от толщины. Какой бы цвет вы ни увидели, поворот одного из поляризаторов на 90 ° изменяет его цвет на дополнительный.Это можно сделать с помощью линейных или круговых поляризаторов, поскольку круговые поляризаторы просто добавляют еще одну толщину задержки фазы.

    Слои целлофана
    между параллельными поляризаторами.
    Ось целлофана под 45 ° к поляризаторам.
    Те же слои целлофана
    между скрещенными поляризаторами.
    Один поляризатор повернут на 90 °, а целлофан на 90 ° 120 °. ось по-прежнему находится под углом 45 ° к поляризаторам.
    Эти снимки были сделаны в поляризованном свете с экрана компьютера
    поляризованный под 45 ° к вертикали и линейный поляризатор перед объективом камеры.

    Обратите внимание, что один слой целлофана выглядит чисто белым, когда он находится между скрещенными поляризаторами, и черным, когда он находится между параллельными поляризаторами. Это говорит нам о том, что он действует как четвертьволновая задерживающая пластина. Больше всего целлофана, даже того, который используется в целлофановой ленте. Вы можете сделать несколько красочных рисунков, наклеив целлофановую ленту на стекло разной толщины, параллельно или перекрестно.Два листа замедления равной толщины с осями под углом 90 ° эффективно нейтрализуют влияние друг друга.

    Некоторые пластмассы, такие как прозрачная пищевая пленка, имеют очень слабый цвет при размещении между поляризаторами, поскольку их молекулы плохо выровнены. Но, растягивая пластик, вы изменяете выравнивание в направлении растяжения, и тогда вы увидите цвета.

    Многие прозрачные твердые пластмассы «заморожены» в результате быстрого охлаждения в процессе производства.Попробуйте взглянуть на диспенсер для прозрачной пластиковой ленты или на «футляр для драгоценностей» компакт-диска. Стекло тоже может демонстрировать такие деформации, если его не отжигать должным образом, и это метод проверки качества прекрасной стеклянной посуды. Боковые стекла автомобилей изготовлены из стекла, «закаленного» при отжиге, так что они имеют прочный внешний слой. При разбивании они разбиваются на куски с не очень острыми краями. Но они находятся под постоянным напряжением, и это проявится в цвете, если поместить их между поляризаторами. Это также будет видно при просмотре через поляризаторы отраженного света из окна.Вы могли заметить это, когда носили поляризационные солнцезащитные очки.

    Недорогие поляризаторы для цифрового фотоаппарата.

    Круглые поляризаторы необходимы для использования с цифровыми камерами, потому что плоскополяризованный свет, проходящий через зеркала системы автоэкспозиции, приведет к неправильным показаниям, которые зависят от ориентации поляризатора. Но вместо того, чтобы платить 30 долларов и выше за стеклянный круговой поляризатор в магазине фотокамер, вы можете получить те же результаты с материалом с круговой поляризацией из пары трехмерных киноочков Real-D.Помните, что для этого приложения четвертьволновая пластина должна быть ближе всего к камере, а при просмотре трехмерных фильмов — ближе всего к экрану. Если он у вас правильно включен, чистое небо темнеет при повороте поляризатора. Если он установлен неправильно, вы не увидите изменений в сцене в видоискателе при повороте поляризатора. Фотографы используют управление поляризацией для устранения отражений от блестящих поверхностей, затемнения неба и уменьшения отражений от листьев для получения более насыщенного цвета листвы.Это хороший способ поэкспериментировать с поляризацией, прежде чем тратить деньги на профессиональный поляризатор на стекле для камеры.

    Вы можете узнать больше о поляризации с помощью экспериментов, которые вы можете легко провести, на Поляризация (элементарная).

    Чтобы получить математическое описание теории и множество хороших экспериментов, которые вы можете провести дома, посетите http://instructor.physics.lsa.umich.edu/int-labs/Chapter4.pdf.

    Часто задаваемые вопросы по поляризатору / УФ-излучению

  • Q1: Что делает поляризационный фильтр?
    A1: Чтобы ответить на этот вопрос, вам сначала нужно кое-что узнать о светлый.Свет можно рассматривать как поток частиц (называемых фотонами) или как электромагнитная волна. Постараюсь придерживаться волновой теории. Итак, свет можно рассматривать как форму волны, колеблющуюся в произвольном направлении перпендикулярно направлению его движения. Будут колебаться волны вверх / вниз, колебания влево / вправо и все, что между этими двумя. Поляроидный фильтр позволяет пропускать только ту составляющую колебания, которая направлена ​​в направлении поляризации фильтра.Таким образом, могут пройти только волны, которые колеблются в направлении поляризации. фильтр без ослабления. Все остальные волны будут ослабевать в зависимости от формула:
    Амплитуда после поляризации = Амплитуда до поляризации * cos (тета),
    , где тета — угол между осциллирующим направлением волны и направление поляризации фильтра. Общий эффект блокирует половину доступного света и «направляя» вторую половину.
  • Q2: В чем разница между линейным и круговым поляризатором?
    A2: Основные моменты:
    • Если вы используете стандартный линейный поляризатор с камерами, в которых используется автофокус и / или автоэкспозиции, могут возникнуть проблемы.Этот фильтр также может вызвать проблемы с ручными камерами, если вы используете Измерение света TTL. Немного зависит от камеры, вашего измерителя может сойти с ума. (Не сказано, что у вас возникнут проблемы, только то, что вы можете их получить.)
    • Круговой поляризатор можно использовать на всех камерах, и он будет работать одинаково как линейный поляризатор по отношению к затемнению неба, устраняя блики и т. д. — круговые поляризаторы просто дороже.

    Круговой поляризатор — это просто линейный поляризатор, за которым следует четвертьволновая волна. пластину устанавливают под углом 45 градусов к оси поляризации.
    Четвертьволновая пластинка изготовлена ​​из материала, в котором свет поляризован в определенном направлении движется медленнее, чем свет, поляризованный в перпендикулярное направление. Четвертьволновая пластина достаточно толстая, чтобы после прохождения через нее свет, поляризованный в одну сторону, задерживается на 90 градусов (или четверть длины волны) относительно света, поляризованного в другое направление.
    Поскольку четвертьволновая пластина установлена ​​под углом 45 градусов к поляризации, вы можно представить себе падающий свет как два равных компонента в основные направления четвертьволновой пластинки. Пройдя через пластина, один компонент задерживается на 90 градусов, и в результате свет с круговой поляризацией.
    Идея состоит в том, чтобы использовать передний линейный поляризатор, чтобы избавиться от некоторых линейных поляризованный свет, который вам не нужен (например, блики от блестящих поверхностей будут имеют большую линейно поляризованную составляющую), и затем он «возбуждает» результат, так что у вас не будет линейно поляризованного света, отражающегося в камера.
    Проблема с линейно поляризованным светом в вашей камере, например, что когда вы отталкиваете его от зеркала под (близким) углом Брюстера, он может (почти) полностью устранено. Если люксметр измеряет свет после того, как он отразится от зеркала, количество света, попадающего на счетчик может сильно отличаться от количества света, который попадет на пленка без отскока, так как зеркало перевернулось в сторону.
    Конечно, четвертьволновая пластинка — это ровно четвертьволновая на один частота света.Эта частота обычно выбирается желтой в примерно в середине видимого спектра, так что в среднем свет будет иметь круговую поляризацию с различной степенью эллипса примешалась поляризация. Я полагаю, если бы вы снимали что-то, что был преимущественно красным или преимущественно фиолетовым, ваш замер может быть немного выключить, даже используя круговой поляризатор.
    И, конечно же, поскольку на пути есть еще один кусок материала ( четвертьволновая пластинка) будет немного больше ухудшения качества изображения с круговым, чем с линейным поляризатором.
    Еще один хороший способ представить себе круговую поляризацию — представить волну спустившись по веревке, за один конец которой вы держитесь, а другой конец привязан к стена. Если вы встряхнете концом вперед и назад по линии, волны будут все лежат в самолете. Вы можете встряхнуть концом в любом направлении перпендикулярно к веревке, и единственное изменение будет в направлении поляризация. Теперь начните двигать концом по кругу, а затем по кругу. волны будут двигаться по веревке. Это соответствует круговой поляризации.Если вы будете двигать рукой по эллипсу с разными эксцентриситетами, вы получите эквивалент эллиптической поляризации (с разными эксцентриситетами).
    Если вам интересно, круговой у вас поляризатор или нет, просмотрите ваш поляризатор на зеркало и посмотрите, насколько темный поляризатор, что парень в зеркале держит. Переверните поляризатор в руке, чтобы другая сторона стекла направлена ​​в сторону зеркала. С циркулярным поляризатора, одно направление будет значительно темнее другого.С участием линейный поляризатор, оба должны быть одинаковыми. Причина в том, что линейно поляризованный свет по-прежнему будет линейно поляризован в том же направлении после отскока от зеркала. Круговая поляризация по часовой стрелке будет против часовой стрелки после отскока от зеркала, и будет отменено, когда он возвращается.
    Итак, если вы держите круговой поляризатор, как будто ваш глаз — это камера (с стороной, которая обычно ввинчивается в ближайшую к глазу камеру), появляется свет в зеркале.Если вы перевернете его, он должен выглядеть почти чернить.
    Некоторые производители (например, B + W и Heliopan) продают так называемые Поляризатор Kaesemann еще дороже. Тип Кесмана имеет фольга растягивается и держится под постоянным натяжением во всех направлениях. Сделать для этого необходимо полностью герметизировать край фильтра в стекле, а не просто свяжите стекла и фольгу клеем. Этот тип поляризатора Доступны линейные, круглые и теплые тона.Его преимущества в том, что поляризационный эффект немного больше, фильтр «тропический», поэтому он невосприимчив к влаге, грибку и т. д. и он очень и очень плоский. Таким образом, это не повлияет отрицательно на резкость более длинные линзы. По этой причине Heliopan поставляет только тип Kaesmann. поляризаторы размером от 82мм.
  • Q3: Для чего можно использовать поляризационный фильтр?
    A3: Производители хотят заставить нас поверить в то, что вы можете заблокировать любые нежелательные отражение в стекле, воде и т. д.Вы не можете * не * блокировать отражения в металлические поверхности, поскольку они не поляризуют свет. Но, хотя производители в большинстве своем правы, вы Чтобы получить вышеуказанный эффект, необходимо правильно использовать поляризатор. Этот означает, что вам нужно будет сделать снимок в направлении, перпендикулярном солнце (т. е. линия, отражающая солнце, должна быть перпендикулярна линия камера-поверхность), как показано ниже:
        О солнце
         \
          \
           \      о вы
            \ /
             \ /
              \ /
           --------- отражающая поверхность
     

    Таким образом вы сможете заблокировать нежелательные отражения в зависимости от по направлению фильтра.Когда вы стоите перпендикулярно солнце, эффект будет максимальным, постепенно уменьшаясь по мере продвижения по очереди с отражающей поверхностью и солнцем. Тогда эффект станет нулевым.
    Вы также можете использовать поляризатор для управления цветом неба в диапазоне от от светло-синего до темно-синего / серого. Поскольку небо — это рассеянный свет и, следовательно, поляризованный, вы можете сделать синий цвет более насыщенным, убрав свет, рассеянный пылью и молекулы, например, воды и водорода в атмосфере (дымка).В таким образом вы можете позволить облакам почти исчезнуть или заставить их лучше видно. Это также лучше всего работает, когда вы стоите в очереди. перпендикулярно линии солнце-земля.
  • Q4: Как лучше всего работать с поляризатором?
    A4: Это зависит от того, что вы планируете делать. При фотографировании отражающие поверхности, это даст вам возможность удалить отражений, создавая таким образом «лучшее» изображение, чем без фильтра. Ты также можно использовать поляризатор для увеличения контраста ваших изображений.В Лучший способ узнать, что можно делать с поляризатором, — это просто попробовать. Использовать рулон слайд-пленки (нельзя исправить или испортить во время печати) и взять фотографии того, что вы обычно фотографируете, но теперь используйте следующая система: сделайте четыре или пять снимков подряд одного и того же объекта, желательно с коротким промежутком времени между ними. Первая картина следует брать без фильтра, просто для справки. Тогда начните с фильтр в произвольном положении, сделайте снимок, немного поверните фильтр (примерно от 15 до 20 градусов) и сделайте следующий снимок, поверните фильтр снова и т. д.пока у вас не будет четырех или пяти картинок. Затем переходите к другому ситуации и повторите вышеуказанную последовательность. После проявления пленки вы увидим весьма заметные различия между различными положениями фильтр. Старайтесь начинать с каждого фильтра в одном и том же начальном положении. когда вы начинаете новую серию из четырех или пяти картинок. Дэвид Джейкобсон посоветовал вам просто посмотреть в видоискатель своего камеры, но это не даст вам информации о том, на что влияет поляризатор есть на автоэкспозиции или автофокусе вашей камеры (все камеры равны, но одни более равны, чем другие — после Джорджа Оруэлла).Также есть компактные камеры и TLR с возможностью добавления к ним фильтров, в таких ситуациях бесполезно смотреть в видоискатель, поскольку вы не просматриваете фильтр. Я признаю, это ситуация такое будет происходить не очень часто, но я бы не сказал, что это невозможно.
  • Q5: Как поляризатор влияет на фотосъемку?
    A5: Как было сказано ранее, поляризатор может влиять на цвета на вашем изображении, затемняя их, он может блокировать нежелательные отражения и мешать ваш измерительный луч автофокуса или автоэкспозиция (только линейные поляризаторы).Также, поскольку он будет блокировать как минимум половину доступного света, он замедлит уменьшите размер пленки на 1,5–2 ступени, поэтому, если вы используете отдельный экспонометр, установите шкалу ISO на 1,5–2 ступени ниже, чтобы скорректировать потерю света. (Вы также можете попробовать измерить количество света, проходящего через фильтр, с помощью ваш люксметр, но это не очень точный способ его калибровки). В таком случае просто попробуйте несколько картинок, скоро вы узнаете, какие исправления для использования в вашем конкретном случае.В случае сомнений: небольшая передержка не так плоха, как недодержка, поэтому если вы хотите быть в безопасности, используйте коррекцию на 2 ступени. Предупреждение: это если вы используете нормальную пленку. Слайды любят недоэкспонировать немного, если вы не уверены в количестве света. Еще один комментарий: 1,5–2 ступени * не * действительны для каждого поляризатора. Большинство из них действительно займет 1,5 или 2 остановки, но может случиться так, что ваш поляризатор делает всего 1 ступень или целых 3 к 3.5 остановок. это полностью зависит от марки и типа используемого вами оборудования.
  • Q6: Как я могу узнать, действительно ли мне нужно покупать круговой поляризатор?
    A6: Это зависит от камеры, которую вы используете, если вам нужен круговой поляризатор или нет. Большинство фотоаппаратов с автофокусировкой имеют полупрозрачное зеркало, и это может вызывают значительную разницу в количестве света, попадающего на фотоэлемент при использовании линейного или кругового поляризатора. Большая часть руководства- только камеры имеют фотоэлемент в призме, и они не увидят разница между линейным и круговым поляризаторами.Итак, в случае сомнений, попробуйте использовать линейный фильтр и, глядя в видоискатель, посмотрите, экспонометра изменяется при вращении поляризатора. Если это изменится больше чем на 1/2 ступени, используйте круговой поляризатор. Этот тест имеет наибольшую достоверность если делать это при дневном свете, глядя на серую стену.
  • Q7: Почему у меня продолжают появляться отражения, даже если я использую поляризатор?
    A7: Свет, отражающийся от любой поверхности, до некоторой степени поляризован. В степень поляризации связана с углом падения света и показатели преломления двух материалов.Под определенным углом, известным как «Угол Брюстера», свет на 100% поляризован. При других углах падения свет частично поляризован.
    Угол Брюстера определяется выражением
    Угол Брюстера = arctan (n ‘/ n)
    где
    n ‘- показатель преломления материала, излучающего отражение (например, стекло, вода).
    n — показатель преломления материала, через который свет падает (например, воздух).
    Показатели преломления обычных материалов (относительно воздуха, n = 1)
        Показатель преломления материала Угол Брюстера
    
        вода n = 1.333 53
    
        стекло n примерно 1,5 56
                                 (зависит от стекла)
     
    Итак, хватит теории, Все поверхности, которыми фотограф хочет управлять, лежат под углом 50 градусов. диапазон. Допустим, вы хотите сделать снимок через стеклянное окно. Если у вас есть без фильтра вы увидите отражение. Если надеть поляризатор и взять на вашей картинке, смотрящей прямо в окно, отражение все равно будет объявиться. Но если вы двигаетесь так, что смотрите в окно на под углом 50 градусов отраженный свет будет поляризован на 100%.Ты затем поверните поляризационный фильтр на объективе камеры до тех пор, пока отраженный свет изображение исчезает. Это потому, что направление поляризации может меняться. относительно камеры в зависимости от угла падения светлый.
  • 268: Парадокс трех поляризаторов — Chemistry LibreTexts

    Луч неполяризованного света освещает вертикальный поляризатор, и 50% света выходит из него с вертикальной поляризацией. Этот световой луч встречает диагональный поляризатор, ориентированный под углом 45 градусов к исходному вертикальному поляризатору, и 50% его выходит как диагонально поляризованный свет.Наконец, 50% диагонально поляризованного света проходит через горизонтально ориентированный поляризатор. Другими словами, 12,5% света, освещающего первый вертикальный поляризатор, проходит последний горизонтальный поляризатор. Однако, если удалить диагональный поляризатор, зажатый между вертикальным и горизонтальным поляризаторами, из последнего горизонтального поляризатора не будет выходить свет.

    Используя рисунок ниже, мы будем использовать векторную алгебру для анализа этого так называемого «парадокса трех поляризаторов». Парадокс состоит в том, что удивительно, что вставка диагонального поляризатора между скрещенными поляризаторами позволяет фотонам проходить через последний горизонтальный поляризатор.

    Собственное состояние для \ (\ Theta \) — поляризованного фотона:

    \ [\ Theta (\ theta) = \ begin {pmatrix}
    \ cos \ theta
    \ sin \ theta
    \ end {pmatrix} ~~~ \ begin {pmatrix}
    \ cos \ theta & \ sin \ theta
    \ end {pmatrix} \ begin {pmatrix}
    \ cos \ theta \\
    \ sin \ theta
    \ end {pmatrix} simpleify \ rightarrow 1 \]

    Собственные состояния для вертикально, горизонтально и диагонально поляризованного света (S (наклонный) представляет ортогонального партнера D, точно так же, как V и H являются ортогональными партнерами или базисными состояниями):

    \ [V = \ Theta (0) \ rightarrow \ begin {pmatrix}
    1 \\
    0
    \ end {pmatrix} \]

    \ [H = \ Theta (0) \ left (\ frac {\ pi} {2} \ right) \ rightarrow \ begin {pmatrix}
    0 \\
    1
    \ end {pmatrix} \]

    \ [D = \ Theta (0) \ left (\ frac {\ pi} {4} \ right) float, ~ 4 ~ \ rightarrow \ begin {pmatrix}
    0.7071 \\
    0,7071
    \ end {pmatrix} \]

    \ [S = \ Theta (0) \ left (- \ frac {\ pi} {4} \ right) float, ~ 4 ~ \ rightarrow \ begin {pmatrix}
    0.7071 \\
    -0.7071
    \ end {pmatrix } \]

    Подтвердите добавлением вектора суперпозиции, показанные на рисунке:

    \ [\ frac {D + S} {\ sqrt {2}} = \ begin {pmatrix}
    1 \\
    0
    \ end {pmatrix} \]

    \ [\ frac {D — S} {\ sqrt {2}} = \ begin {pmatrix}
    0 \\
    1
    \ end {pmatrix} \]

    \ [\ frac {V + H} {\ sqrt {2}} = \ begin {pmatrix}
    0.T = \ begin {pmatrix}
    1 & 0 \\
    0 & 0
    \ end {pmatrix} \]

    Неполяризованный свет представляет собой равномерную смесь всех углов поляризации от 0 до \ (\ frac {\ pi} {2} \) радиан. Вероятность — это квадрат абсолютной величины амплитуды вероятности. Доля луча неполяризованного света, который проходит через вертикально ориентированный поляризатор, составляет 0,5. Чтобы подтвердить этот результат, мы должны проинтегрировать по всем возможным углам поляризации, суммируя квадраты амплитуд вероятностей для каждого угла.

    alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *