Polaroid

Σύμφωνα με τους επιστήμονες, τα κύματα φωτός είναι ένα είδος ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία στα κύματα φωτός είναι αμοιβαία κάθετα μεταξύ τους και δονούνται σε επίπεδα κάθετα προς την κατεύθυνση διάδοσης του κύματος. Αυτό συμβαίνει μόνο εάν το κύμα ταξιδεύει σε κατεύθυνση κάθετη στο επίπεδο του χαρτιού. Αν ναι, τότε οι ηλεκτρικές και μαγνητικές δονήσεις θα είναι στο επίπεδο του χαρτιού.

Ένα Polaroid είναι ένα μεγάλο φιλμ τοποθετημένο ανάμεσα σε δύο γυάλινες πλάκες. Για να γίνει αυτό, μικροσκοπικοί κρύσταλλοι της οργανικής ένωσης εραπαθίτη ή θειικό ιωδο της κινίνης απλώνονται σε ένα λεπτό φύλλο νιτροκυτταρίνης με ειδική μέθοδο με τέτοιο τρόπο ώστε οι οπτικές ασυμμετρίες όλων των κρυστάλλων να παραμένουν παράλληλες. Αυτοί οι κρύσταλλοι είναι διχρωματικοί.

Τα Polaroid έχουν δύο κύριες χρήσεις:

(i) Polaroid Τα φίλτρα μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε γυαλιά για μείωση της αντανάκλασης.

(ii) Στη χημεία, τα polaroids χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό της χειρομορφίας των μορίων.

Μηχανισμός

Στο μη πολικό φως, τα ηλεκτρικά διανύσματα είναι προς όλες τις κατευθύνσεις. Όταν εισάγεται μια δέσμη φωτός σε ένα Polaroid φιλμ, χωρίζεται σε δύο επίπεδα πολωμένες ακτίνες. Στη μία δέσμη, τα ηλεκτρικά διανύσματα είναι παράλληλα με τον άξονα του κρυστάλλου εραπαθίτη και κάθετα στον άξονα στην άλλη. Από αυτά απορροφάται πλήρως η ακτίνα με το ηλεκτρικό διάνυσμα κάθετο στον άξονα του ηραπαθίτη. Με αυτόν τον τρόπο, το εκπεμπόμενο φως πολώνεται πλήρως.

Το φως που εκπέμπεται από ένα polaroid είναι επίπεδο πόλωσης.

Όταν το δεύτερο Polaroid περιστρέφεται κατά 90° και φέρεται στη θέση χιαστί, το φως δεν μεταδίδεται μέσω αυτού. Σε αυτή την περίπτωση, οι κατευθύνσεις πόλωσης και των δύο πολαροειδών είναι κάθετες μεταξύ τους. Σε αυτή την περίπτωση, τα polaroids είναι διασταυρωμένα polaroid. Στην παραπάνω διαδικασία, ο πρώτος ονομάζεται (αναλυτής).

Όταν μια δέσμη πολωμένου φωτός διέρχεται από μια μεμβράνη Polaroid, η μεμβράνη επιτρέπει μόνο εκείνα τα συστατικά των οποίων τα ηλεκτροδιανύσματα δονούνται παράλληλα με την κατεύθυνση πόλωσης του Polaroid. Έτσι, το εκπεμπόμενο φως είναι επίπεδο πόλωση.

Σε μη πολωμένο φως, τα φωτεινά κύματα μπορεί να έχουν επίπεδα δόνησης. Το ημιπολωμένο φως μπορεί να έχει δύο κάθετα επίπεδα δόνησης. Το τέλεια πολωμένο φως μπορεί να έχει μόνο ένα επίπεδο δόνησης.

Ένας εύκολος τρόπος για να διαφοροποιήσετε αυτούς τους τρεις τύπους κυμάτων φωτός είναι:

Περάστε μια δέσμη φωτός μέσα από ένα polaroid που επιτρέπει μόνο έναν τρόπο δόνησης. Τώρα, περιστρέψτε το Polaroid και παρατηρήστε το φως που βγαίνει από το Polaroid.

(i) Εάν η ένταση του φωτός είναι μέγιστη μόνο μία φορά μετά από μία πλήρη περιστροφή, τότε είναι πολωμένο φως.

(ii) Εάν η ένταση είναι διπλάσια από τη μέγιστη, τότε το φως είναι ημι-πολωμένο.

(iii) Εάν η ένταση είναι ίδια καθ' όλη τη διάρκεια της περιστροφής, τότε το φως αποπολώνεται.

Οι πολωτές κατασκευάζονται κυρίως με τη χρήση ορυκτών, στα οποία ο προσανατολισμός των κρυστάλλων επιτρέπει μόνο ένα συγκεκριμένο επίπεδο δόνησης να περάσει. Ο γενικός κανόνας είναι ότι οι ηλεκτρομαγνητικές δονήσεις απορροφώνται σε κατεύθυνση παράλληλη με την ευθυγράμμιση του μορίου.

Μη πολωμένο φως

Μη πολωμένο φως είναι το φως στο οποίο οι δονήσεις ενός ηλεκτρικού διανύσματος είναι κάθετες στην κατεύθυνση διάδοσης των κυμάτων φωτός και συμβαίνουν εξίσου προς όλες τις κατευθύνσεις. Οι δονήσεις των κυμάτων φωτός είναι συμμετρικές προς όλες τις κατευθύνσεις.

Πολωμένο φως

Το πολωμένο φως είναι το φως του οποίου τα κύματα είναι κάθετα προς την κατεύθυνση διάδοσης των κυμάτων φωτός, αλλά μόνο προς μία κατεύθυνση. Αυτά είναι το φως του οποίου τα κύματα δονούνται ή ταλαντώνονται μόνο προς μία κατεύθυνση.

Μέθοδοι λήψης φωτός πολωμένου επιπέδου: 

Ακολουθούν οι μέθοδοι λήψης φωτός πολωμένου επιπέδου.

Πόλωση φωτός με διάθλαση:

Όταν μη πολωμένο φως προσπίπτει στη γωνία Brewster σε μια παράλληλη γυάλινη πλάκα, το φως που ανακλάται τόσο από την επάνω όσο και από την κάτω επιφάνεια της πλάκας είναι πλήρως πολωμένο. Εάν πάρουμε πολλές παρόμοιες πλάκες τέτοιου γυαλιού, τότε η πρώτη παράλληλη πλάκα εκτοξεύεται μη πολωμένο φως από τη γωνία πόλωσης, τότε το ανακλώμενο τμήμα του μη πολωμένου φωτός συνεχίζει να πολώνεται πλήρως μετά την ανάκλαση από τις πλάκες.

Όταν το διαθλασμένο τμήμα περνά σταδιακά πέρα ​​από τις πλάκες, η ποσότητα πόλωσης σε αυτό αυξάνεται. Στο τέλος, εάν ο αριθμός των πλακών είναι μεγαλύτερος, τότε το φως που εκπέμπεται στο άκρο γίνεται επίπεδο πόλωση. Αυτός ο τύπος διάταξης του Πλάτωνα ονομάζεται επίδεσμος.

Πόλωση με διχρωμία:

Όταν το μη πολωμένο φως διέρχεται από έναν κρύσταλλο ενός άκρου, χωρίζεται σε δύο επίπεδα πολωμένες ακτίνες. Οι κρύσταλλοι τουρμαλίνης απορροφούν επιλεκτικά οποιαδήποτε από αυτές τις δύο διαθλώμενες ακτίνες. Η δεύτερη ακτίνα σβήνει και προκύπτει φως πολωμένου επιπέδου.

πόλωση με διπλή διάθλαση:Όταν μια ακτίνα μη πολωμένου φωτός προσπίπτει σε έναν κρύσταλλο ασβεστίτη ή σπάρου της Ισλανδίας, λαμβάνονται δύο διαθλασμένες ακτίνες μετά τη διάθλαση. Αυτό το φαινόμενο του φωτός ονομάζεται διπλή διάθλαση. Οι κρύσταλλοι του ασβεστίτη Ισλανδίας ονομάζονται διαθλαστικοί κρύσταλλοι. Οι ακτίνες από έναν διπλό διαθλαστικό κρύσταλλο είναι επιπεδοπολωμένες.

Παραδείγματα πόλωσης:

Τα κύματα φωτός που εκπέμπονται από τις πηγές φωτός χρησιμοποιούνται στην καθημερινή ζωή. Μερικά παραδείγματα πόλωσης είναι ηλεκτρικοί λαμπτήρες, φώτα σωλήνων κ.λπ., που είναι μη πολικά κύματα. Τα Polaroid είναι πολύ χρήσιμα στη ζωή μας. Για παράδειγμα, χρησιμοποιούνται για την αποφυγή της αντανάκλασης του φωτός που ανακλάται από δρόμους εμποτισμένους με νερό, το υπερβολικό λευκό φως, τα φωτεινά δάπεδα κ.λπ.

Τρισδιάστατες εικόνες εμφανίζονται στους κινηματογράφους φορώντας Polaroid Γυαλιά. Ομοίως, τα polaroids χρησιμοποιούνται στη φωτογραφία για τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης της ζάχαρης σε ένα διάλυμα και για τη μελέτη των οπτικών ιδιοτήτων των μετάλλων.

Πόλωση διάδοσης κυμάτων

Η συνιστώσα του ηλεκτρικού πεδίου διαδίδεται με την ταχύτητα του φωτός στο κενό. Επομένως, η φάση του κύματος κυμαίνεται στο χώρο και στο χρόνο ενώ η κατάσταση πόλωσης παραμένει σταθερή. Όταν ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα αλληλεπιδρά με την ύλη, ο (σύνθετος) δείκτης διάθλασης του υλικού επηρεάζει τη διάδοση του κύματος. Όταν το πραγματικό ή το φανταστικό μέρος ενός δείκτη διάθλασης εξαρτάται από την κατάσταση πόλωσης ενός κύματος, οι ιδιότητες είναι γνωστές ως διπλή διάθλαση και διχρωμία πόλωσης (ή εξασθένηση). Η κατάσταση πόλωσης του κύματος συχνά μεταβάλλεται.

Συμπέρασμα

Σε πολλά μέρη της οπτικής μικροσκοπίας, η πόλωση φωτός είναι ιδιαίτερα ευεργετική. Ένα μικροσκόπιο πολωμένου φωτός έχει σχεδιαστεί για την προβολή και τη φωτογράφηση δειγμάτων που είναι ορατά κυρίως λόγω του ανισότροπου οπτικού τους χαρακτήρα. Οι ανισότροπες ουσίες έχουν φυσικές ιδιότητες που ποικίλλουν ως προς τον τρόπο διάχυσης του φωτός μέσω αυτών. Για να ολοκληρωθεί αυτή η εργασία, ένα μικροσκόπιο πρέπει να είναι εφοδιασμένο και με πολωτή , τοποθετημένο σε μια φωτεινή διαδρομή κάπου μπροστά από το πρότυπο, και έναν αναλυτή (ένας δεύτερος πολωτής), τοποθετημένος σε μια οπτική διαδρομή μεταξύ του φόντου στόχου και των σωλήνων προβολής ή της οπής της κάμερας.

Η ικανότητα ορισμένων ενώσεων να περιστρέφουν ένα επίπεδο πολωμένο Το φως καθορίζει τη χημική τους δραστηριότητα.