Поляризация

Линейная поляризация

В линейно поляризованном свете вектор E колеблется вдоль фиксированного направления. В неполяризованном свете ориентация меняется случайно.

Направление поляризации не совпадает с направлением распространения: E и B поперечны распространению.

Поляризатор и закон Малюса

Идеальный линейный поляризатор пропускает компоненту поля вдоль своей оси. Для уже линейно поляризованного света I=I₀cos²θ.

Неполяризованный свет после первого идеального поляризатора в среднем имеет интенсивность I₀/2.

Скрещённые поляризаторы

Два идеальных поляризатора с осями под 90° дают нулевую интенсивность в идеальной модели. Если вставить между ними третий под промежуточным углом, свет может снова пройти.

Средний элемент меняет состояние поляризации до последнего анализатора.

Круговая и эллиптическая

Две взаимно перпендикулярные компоненты равной амплитуды со сдвигом ±π/2 дают круговую поляризацию. В общем случае возникает эллиптическая.

Четвертьволновая пластинка создаёт контролируемый фазовый сдвиг и может преобразовать подходящую линейную поляризацию в круговую.

Угол Брюстера

Для идеальной диэлектрической границы tanθ_B=n₂/n₁. При этом отражённый свет сильно линейно полярован.

Поляризационные очки часто уменьшают блики от воды или дороги, где отражённый свет имеет предпочтительную ориентацию.

Применения

LCD, поляризационная микроскопия, фотоупругость и кристаллооптика используют управляемое изменение поляризации.

Одна измеренная интенсивность не определяет состояние полностью; нужен анализ при нескольких углах или параметры Стокса/Джонса.

Реальные поляризаторы

Реальный поляризатор не имеет единичного пропускания и бесконечного extinction ratio. Поэтому даже два скрещённых элемента обычно пропускают небольшой остаточный сигнал.

В двулучепреломляющих материалах n зависит от поляризации и направления распространения; именно это используется в фазовых пластинках.

Разобранный пример