Polarisatie
Polarisatie beschrijft de oriëntatie van de trilling van een transversale golf. Voor licht wordt zij conventioneel gedefinieerd door de richting van het elektrische veld. Polarisatoren maken die oriëntatie meetbaar en regelbaar.
Wat gepolariseerd licht betekent
Een ideale lineaire polarisator
Een ideale polarisator laat de component van het elektrische veld langs zijn as door. Voor ideaal ongepolariseerd licht geeft de eerste polarisator gemiddeld I=I_unpol/2.
Wet van Malus
Als I₀ al de intensiteit is van gepolariseerd licht vóór de analysator, geldt I=I₀ cos²θ, met θ de hoek tussen polarisatierichting en analysatoras. Pas de factor 1/2 dan niet nogmaals automatisch toe.
Malus-verkenner
Reflectie kan licht polariseren
Reflectie aan niet-metalen oppervlakken bevoordeelt vaak één polarisatie; daarom verminderen polariserende zonnebrillen schittering van wegen en water. Bij de Brewsterhoek staan gereflecteerde en gebroken straal loodrecht en is het gereflecteerde licht ideaal volledig in één richting gepolariseerd. Echte materialen zijn niet perfect.
Drie controles vóór Malus
Bepaal eerst of het invallende licht al gepolariseerd is. Bepaal daarna de polarisatierichting direct vóór de analysator. Pas vervolgens cos²θ toe. Voor ongepolariseerd licht hoort de factor 1/2 alleen bij de eerste ideale polarisator.
Uitgewerkte voorbeelden
1. Malus, 60°
Gepolariseerd licht met I₀=80 W m⁻² bereikt een analysator onder 60°.
Oplossing
I=80 cos²60°=20 W m⁻².
2. Eerste polarisator
Ideaal ongepolariseerd licht van 100 W m⁻² gaat door één ideale polarisator.
Oplossing
Gemiddeld wordt 50 W m⁻² doorgelaten.
3. Gekruiste polarisatoren
Twee ideale gekruiste polarisatoren op 90°, met het licht uitgelijnd met de eerste.
Oplossing
Malus geeft I=I₀ cos²90°=0 in het ideale model.