Чем полароид отличается от поляризатора

Чем полароид отличается от поляризатора

Поляро́ид — светофильтр, один из типов оптических линейных поляризаторов. Представляет собой тонкую поляризационную плёнку, в которой происходит двойное лучепреломление, как правило заклеенную между двумя прозрачными плёнками или стёклами для защиты от влаги и механических повреждений.

Поляризационая плёнка обладает линейным дихроизмом (плеохроизмом): неодинаково поглощает линейно поляризованные перпендикулярно друг к другу составляющие падающего на него света [1] [2] . Вследствие этого неполяризованный (естественный) свет, проходя сквозь поляроид, превращается в плоскополяризированный.

Хорошим поляризатором являются кристаллы турмалина — уже при толщине кристалла турмалина около 1 мм в них практически полностью поглощается обыкновенный луч. Ещё лучше поляризует йодохинина сульфат (герапатит [3] ) — один из лучей практически полностью поглощается уже при толщине кристалла 0,1 мм. Аналогичными свойствами обладают органические молекулы некоторых [ каких? ] полимеров, если их сориентировать в одном направлении, например путём растяжения плёнки. В частности, плёнки из поливинилена.

Оригинальный материал запатентован в 1929 году и затем усовершеннствован в 1932 Эдвином Гербертом Лэндом. Он содержит множество микроскопических кристаллов герапатита, внедрённых в прозрачную полимерную плёнку из нитроцеллюлозы. В процессе производства игольчатые кристаллы упорядочиваются путём применения электрических или магнитных полей. Cерийно изготавливается с 1935 года.

Плёнка Поляроид широко используется для разнообразных целей, например, чтобы устранить ослепляющее действие света на водителей автомобилей от фар встречных машин, для изготовления ЖК-экранов, очков для 3D-кино, устранения бликов и засветки неба при фотографировании и пр.

Ванизотропных средах скорость света, а, следовательно, и показатель преломления, зависит от ориентации светового вектора. Поэтому световой луч, проходя через некоторыеанизотропные среды (такие как исландский шпат, турмалин), расщепляется на два луча. Это явление называется двойным лучепреломлением (рис. 5) и наблюдается даже при нормальном падении света (рис. 5б). Если в этом случае вращать такой кристалл вокруг падающего луча, то один из лучей (обыкновенный, о – луч: от лат. ordinary) остается неподвижным, а второй — поворачивается вокруг первого (необыкновенный, е– луч: от лат. extraordinary), хотя угол падения остается неизменным.

Читайте также:  Как быстро высушить гуашь

В кристалле имеется направление, вдоль которого скорости е– и о–лучей совпадают и, следовательно, не происходит двойное лучепреломление. Это направление называется оптической осью.

Если кристалл не поглощает свет, то интенсивность падающего естественного света делится поровну между o– и e–лучами.

Плоскость, проходящая через световой луч и оптическую ось, называется главным сечением или главной плоскостью кристалла.

Оба луча, вышедшие из кристалла, полностью поляризованы во взаимно перпендикулярных плоскостях. Так на рис. 5:

в е–луче плоскость колебания вектора Е происходят в плоскости чертежа,

в о–луче плоскость колебания светового вектора перпендикулярна плоскости чертежа.

Названия «обыкновенный» и «необыкновенный» применимы к лучам, только пока они распространяются внутри кристалла (призмы). После выхода из призмы или одноосного кристалла они отличаются друг от друга только взаимно перпендикулярной ориентацией плоскости поляризации.

Двойное лучепреломление можно использовать для получения поляризованного света, если избавиться каким-либо способом от одного из лучей. Рассмотрим некоторые поляризационные приборы.

Призма Ни;´коля

Из целого кристалла исландского шпата выпиливают определенным образом призму, разрезают ее по диагонали на две части и склеивают вдоль линии AB канадским бальзамом (смола канадской пихты) с n =1,55 (рис. 6). Оптическая ось кристалла OO составляет с входной гранью угол 48 о . Естественный луч, падающий на грань AC параллельно грани CD, раздваивается на обыкновенный (no=1,66) и необыкновенный (ne=1,51) лучи. Показатель преломления обыкновенного луча в материале призмы больше его показателя преломления в прослойке из канадского бальзама, то есть е–луч идет из оптически более плотной среды в оптически менее плотную. Углы призмы подобраны таким образом, что на границе склейки двух половинок призмы Ни;´коля о–луч испытывает полное отражение. Необыкновенный е–луч выходит через грань BD практически параллельно падающему на призму лучу света.

Читайте также:  Связать шапочку для чихуахуа своими руками

Призма шотландца Ни;´коля была первым поляризационным прибором. Она изобретена еще в 1828 году и с тех пор все подобные призмы разной конструкции, отличающиеся в основном лучшим коэффициентом пропускания, получили нарицательное название «ни;´коли».

Дихроизм, поляроиды и поляризаторы

Некоторые двоякопреломляющие кристаллы (турмалин, герапатит и другие) по-разному поглощают o— и e-лучи. Это свойство называется дихроизмом.

Например, пластинка турмалина толщиной 1мм полностью поглощает обыкновенный луч, пропуская необыкновенный.

Поляроиды представляют собой целлулоидную или желатиновую пленку, содержащую множество мелких, одинаково ориентированных кристалликов герапатита. Другой тип поляроидов изготавливается из полимеров, содержащих длинные молекулярные цепи, ориентированные в одном направлении. В этом случае через поляроид проходит свет с вектором Е, перпендикулярным этим цепям.

Чешуйки герапатита толщиной около 0,1 мм полностью поглощают о– луч. Поляроиды обходятся дешевле, чем призмы Ни;´коля и их можно изготовить с большой площадью поверхности. Недостатком поляроидов является меньшая по сравнению с призмами из исландского шпата прозрачность, а также зависимость поглощения от длины волн. Поэтому поляроиды фиолетовую и красную область спектра поляризуют лишь частично.

Поляризатор— прибор, превращающий естественный свет в поляризованный.

Поляризаторами являются различные ни;´коли, пластинка турмалина, поляроиды. Поляризатор при прохождении через него естественного света пропускает волны с определенным направлением колебаний. Эта плоскость называется плоскостью пропускания поляризатора.

Поляроид – поляризационный прибор, который представляет из себя целлулоидную пленку, в которую вкраплены одинаково ориентированные кристаллы сульфата йодистого хинина. В этих кристаллах обыкновенный луч поглощается на пути примерно в 0,1 мм, так что выходит один луч – необыкновенный (одного направления поляризации – поляризованный свет).

Призма Николя (шотландский ученый 1768-1851) представляет собой

призму из исландского шпата (рис. 34.7), которая разрезается и

Читайте также:  Мужские бордовые туфли с чем носить

обыкновенного луча подбирается таким, чтобы превышал предельный угол и обыкновенный луч испытывает полное внутреннее отражение. Из кристалла выходит только необыкновенный луч (свет поляризованный), незначительно смещенный параллельно падающему лучу.

Призму Николя часто называют николем.

И поляроиды и поляризационные предметы являются поляризаторамиустройствами для получения полностью или частично поляризованного оптического излучения.

Поляризаторы свободно пропускают колебания, параллельные плоскости, называемой плоскостью поляризатора и задерживают колебания, перпендикулярные этой плоскости. Если поляризатор используется для определения характера и степени поляризации, то он называется анализатором.

Закон Малюса.

Пусть плоскополяризованный свет падает на анализатор, причем направление вектора в световой волне составляет угол φ с плоскостью

нальна квадрату амплитуды напряженности

Учитывая, что φ, получаем

Это соотношение называется законом Малюса: интенсивность прошедшего через анализатор поляризованного света пропорциональна квадрату косинуса угла между плоскостью поляризации падающего света и плоскостью анализатора.

Ссылка на основную публикацию
Чем кормить дятла зимой в кормушке
Начинать кормление можно лишь с приходом настоящей зимы с морозами и снежным покровом. Фото © ТАСС / Владимир Смирнов Горожане...
Фатин и сетка в чем разница
В течение нескольких сезонов одним из мировых трендов считаются юбки — пачки, юбки — американки и другие модели одежды из...
Цвет головного убора к синему пальто
Синий цвет стройнит, выгодно подчеркивает фигуру, считается одним из классических строгих цветов, идеально подходящих для создания официального образа. Ткань синего...
Чем можно заменить жидкость для полигеля ногтей
Полигель (акрилатик) – материал для моделирования и укрепления ногтей, совмещающий в себе свойства геля и акрила. Это готовый для использования...
Adblock detector