Πόλωση

Γραμμική πόλωση

Σε γραμμικά πολωμένο φως το διάνυσμα E ταλαντώνεται κατά μήκος σταθερής διεύθυνσης καθώς το κύμα διαδίδεται. Σε μη πολωμένο φως η διεύθυνση μεταβάλλεται τυχαία στον χρόνο.

Η διεύθυνση πόλωσης δεν είναι η διεύθυνση διάδοσης· για ηλεκτρομαγνητικό κύμα E και B είναι εγκάρσια στη διάδοση.

Πολωτής και νόμος Malus

Ιδανικός γραμμικός πολωτής προβάλλει το ηλεκτρικό πεδίο στον άξονά του. Για ήδη γραμμικά πολωμένο φως, I=I₀cos²θ.

Για μη πολωμένο φως που περνά από ιδανικό πρώτο πολωτή, η μέση ένταση γίνεται I₀/2. Ένας δεύτερος πολωτής σε γωνία θ εφαρμόζει μετά τον νόμο Malus.

Διασταυρωμένοι πολωτές

Δύο ιδανικοί πολωτές με άξονες 90° μεταδίδουν μηδενική ένταση στο ιδανικό μοντέλο. Αν προστεθεί τρίτος πολωτής σε ενδιάμεση γωνία, μπορεί να εμφανιστεί ξανά φως.

Ο ενδιάμεσος πολωτής αλλάζει την κατάσταση πόλωσης πριν από τον τελευταίο· δεν «παραβιάζει» την αποκοπή του ζεύγους.

Κυκλική και ελλειπτική πόλωση

Δύο κάθετες συνιστώσες ίδιου πλάτους με διαφορά φάσης ±π/2 δίνουν κυκλική πόλωση. Άλλα πλάτη ή φάσεις γενικά δίνουν ελλειπτική.

Quarter-wave plate εισάγει ελεγχόμενη διαφορά φάσης μεταξύ δύο αξόνων και μπορεί να μετατρέπει κατάλληλη γραμμική πόλωση σε κυκλική.

Πόλωση από ανάκλαση

Σε γωνία Brewster ισχύει tanθ_B=n₂/n₁ και η ανακλώμενη δέσμη είναι έντονα γραμμικά πολωμένη στο ιδανικό dielectric interface.

Τα πολωτικά γυαλιά ηλίου μειώνουν συχνά την οριζόντια πολωμένη λάμψη από δρόμους ή νερό, αλλά η πραγματική συμπεριφορά εξαρτάται από επιφάνεια και γωνία.

Εφαρμογές

LCD, φωτοελαστικότητα, πολωτική μικροσκοπία και ανάλυση κρυστάλλων χρησιμοποιούν ελεγχόμενες αλλαγές πόλωσης.

Η ένταση από μόνη της δεν καθορίζει πλήρως την κατάσταση πόλωσης· χρειάζονται μετρήσεις με αναλυτή σε περισσότερες γωνίες ή πλήρης περιγραφή Stokes/Jones.

Πραγματικά οπτικά στοιχεία

Οι πραγματικοί πολωτές δεν έχουν τέλεια transmission ούτε άπειρο extinction ratio. Έτσι δύο «διασταυρωμένοι» πολωτές αφήνουν συνήθως μικρή υπολειπόμενη ένταση.

Σε birefringent υλικά ο δείκτης εξαρτάται από polarization και propagation direction. Αυτό επιτρέπει wave plates αλλά απαιτεί πιο πλούσια περιγραφή από έναν μόνο scalar n.

Λυμένο παράδειγμα