Verschil tussen gepolariseerd en ongepolariseerd licht

Belangrijkste verschil - Gepolariseerd versus ongepolariseerd licht

Afhankelijk van de manier waarop de elektrische velden in lichte golven oscilleren, classificeren we golven in gepolariseerde en ongepolariseerd licht. De grootste verschil tussen gepolariseerd en ongepolariseerd licht is dat gepolariseerd licht heeft elektrische velden die in één richting oscilleren, terwijl ongepolariseerd licht elektrische velden heeft die in alle richtingen oscilleren.

Wat is gepolariseerd licht

Licht is een elektromagnetische golf. Het bestaat uit een elektrisch en een magnetisch veld dat loodrecht op elkaar oscilleert. De golf zelf plant zich voort in een richting loodrecht op oscillaties in zowel het elektrische als het magnetische veld. Dit wordt getoond in het onderstaande diagram: de oscillaties van de elektrische en magnetische velden worden weergegeven door zwarte pijlen terwijl de grijze pijl de richting aangeeft waarin de golf beweegt.

Oscillaties in een elektromagnetische golf.

In gepolariseerd licht, oscillaties vinden plaats in een enkele richting. Typisch, wanneer we de richting van oscillaties beschouwen, beschouwen we de richting van de oscillatie van het elektrische veld (als het elektrische veld in één richting oscilleert, oscilleert het magnetisch veld ook in een enkele richting, omdat ze altijd in een rechte hoek staan naar elkaar).

Wat is ongepolariseerd licht

Zonlicht, of licht uitgezonden door een gloeilamp, zijn ongepolariseerd. Dit betekent dat de oscillaties van lichtgolven zijn niet allemaal in één richting. Licht wordt door deze objecten gegeven als resultaat van willekeurige processen die plaatsvinden in atomen van die objecten. Als gevolg hiervan hebben elektromagnetische golven afkomstig van deze objecten oscillaties in willekeurige richtingen.

Niet gepolariseerd licht kan in gepolariseerd licht worden gemaakt door het licht door een polarisatiefilter te leiden. Polarisatiefilters zijn gemaakt van lange ketens van organische moleculen, parallel aan elkaar gerangschikt. Wanneer licht door een polarisatiefilter gaat, absorbeert het filter componenten van elektrische velden in het licht die evenwijdig zijn aan de richting waarin de organische moleculen zijn gerangschikt. Daarom zou het licht dat uit een polarisatiefilter komt, zijn elektrisch veld in één richting laten oscilleren. Met andere woorden, het licht dat eruit komt zou zijn gepolariseerde.

Hoe een polarisatiefilter werkt: ongepolariseerd licht dat op een polarisatiefilter invalt, heeft oscillaties langs alle richtingen. Zodra dit licht door het filter gaat, heeft het licht dat uitkomt alleen oscillaties in één richting.

Polaroid zonnebrillen maken gebruik van polarisatiefilters. Het licht dat afkomstig is van verblinding van de weg of van een wateroppervlak is gepolariseerd. Aangezien polaroid-zonnebrillen een polarisatiefilter hebben, is het zo dat wanneer u met deze zonnebril naar een schittering kijkt, een aanzienlijk deel van het licht dat uit de "schittering" komt, niet door de zonnebril kan reizen en uw ogen kan bereiken.

Oppervlak van een meer gezien zonder een polarisatiefilter (links) en met een polarisatiefilter (rechts). Het polarisatiefilter snijdt een aanzienlijk deel van de verblinding af.

In één type van polarisatie genoemd circulaire polarisatie, de richting van de oscillatie van het licht op een gegeven positie verandert voortdurend. 3D-brillen die in films worden gebruikt, maken gebruik van dit type polarisatie. Hier bestaat de afbeelding op het scherm uit twee beelden, waarbij één licht afgeeft waarvan de richting van polarisatie in de richting van de wijzers van de klok mee verandert, terwijl de richting van polarisatie van het andere beeld in tegenzinzin verandert. Elke zijde van de 3D-bril heeft een polarisatiefilter dat slechts één van deze soorten licht binnenlaat. Op deze manier krijgt elk oog een afzonderlijk beeld en interpreteert het brein deze beelden in 3D-vorm.

De video hieronder heeft een goede beschrijving, samen met verschillende demonstraties met gepolariseerd licht.

Verschil tussen gepolariseerd en ongepolariseerd licht

Richting van oscillaties

In gepolariseerd licht, op een gegeven moment kunnen de oscillaties slechts in één richting plaatsvinden.

In ongepolariseerd licht, oscillaties kunnen op een bepaald moment in elke richting plaatsvinden.

Fase Verschil tussen X- en Y- componenten

Voor gepolariseerd licht, de X- en Y- componenten van het elektrische veld hebben een constant faseverschil daartussen.

In ongepolariseerd licht, het faseverschil tussen de X- en Y- componenten van het elektrische veld veranderen onvoorspelbaar.

bronnen

Licht geproduceerd door natuurlijke bronnen is altijd gepolariseerde.

ongepolariseerd er kan licht worden geproduceerd wanneer ongepolariseerd licht wordt gereflecteerd, verstrooid of reist door een materiaal dat polarisatie kan veroorzaken.

Afbeelding met dank aan:

"Elektromagnetische golf" door gebruiker: LennyWikidata (eigen werk) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

"A wire-grid polarizer" door Bob Mellish (Eigen werk) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

"Weerspiegeling van wolk verwijderd op wateroppervlak met behulp van polarisatiefilter" door Amithshs (eigen werk) [Public Domain], via Wikimedia Commons