Skillnad mellan polariserat och opolariserat ljus

Huvudskillnad - Polariserad vs Opolariserad Ljus

Beroende på hur de elektriska fälten i ljusvågor svänger klassificerar vi vågor in polariserad och opolariserat ljus. De huvudskillnad mellan polariserat och unpolariserat ljus är det polariserat ljus har elektriska fält som svänger i en riktning, medan opolariserat ljus har elektriska fält som svänger i alla riktningar.

Vad är polariserat ljus

Ljuset är en elektromagnetisk våg. Den består av ett elektriskt och ett magnetfält som svänger vinkelrätt mot varandra. Vågen själv propagerar i en riktning vinkelrätt mot oscillationer i både de elektriska och magnetiska fälten. Detta visas i diagrammet nedan: oscillationerna i de elektriska och magnetiska fälten visas med svarta pilar medan den grå pilen visar riktningen i vilken vågan reser.

Oscillationer i en elektromagnetisk våg.

I polariserat ljus, svängningar sker i en enda riktning. Typiskt när vi betraktar oscillationsriktningen, betraktar vi riktningen för det elektriska fältets svängning (om det elektriska fältet svänger i en enda riktning, svänger magnetfältet också i en enda riktning, eftersom de ae alltid vinklar till varandra).

Vad är opolariserat ljus

Solljus, eller ljus som emitteras av glödlampa, är opolariserat. Detta innebär att oscillationer av ljusvågor är inte alla i en enda riktning. Ljus ges av dessa föremål som ett resultat av slumpmässiga processer som äger rum i atomer av dessa föremål. Som ett resultat har elektromagnetiska vågor som kommer från dessa objekt oscillationer i slumpmässiga riktningar.

Opolariserat ljus kan tillverkas i polariserat ljus genom att passera ljuset genom ett polariseringsfilter. Polarisationsfilter är gjorda av långa kedjor av organiska molekyler, arrangerade parallellt med varandra. När ljus passerar genom ett polarisationsfilter absorberar filtret komponenter av elektriska fält i det ljus som är parallellt med den riktning i vilken de organiska molekylerna är anordnade. Därför skulle ljuset som kommer ut ur ett polariseringsfilter ha sitt elektriska fält oscillerande i en riktning. Med andra ord, det ljus som kommer ut skulle vara polariserad.

Hur ett polariserande filter fungerar: opolariserat ljus som faller på ett polariserande filter har oscillationer längs alla håll. När det här ljuset passerar genom filtret, har det ljus som kommer ut endast svängningar i en riktning.

Polaroid solglasögon använder sig av polariserande filter. Det ljus som kommer från glares utanför vägarna eller från en vattenyta är polariserat. Eftersom polaroid solglasögon har ett polariserande filter, när du tittar på en bländning genom dessa solglasögon, kan en stor del av ljuset från "bländningen" inte gå igenom solglasögonen och nå dina ögon.

Yta på en sjö ses utan ett polariserande filter (vänster) och med ett polariserande filter (höger). Det polariserande filtret skär av en signifikant del av bländningen.

I en typ av polarisation som kallas cirkulär polarisation, ljusets svängningsriktning vid vilken position som helst, förändras ständigt. 3D-glasögon som används i filmer använder sig av denna typ av polarisering. Här bildas bilden på skärmen av två bilder, en avger ljus vars polarisationsriktning ändras medurs, medan polarisationen av den andra bilden ändras i motursriktningen. På varje sida av 3D-glasögonen finns ett polarisationsfilter som endast innehåller en av dessa typer av ljus. På detta sätt får varje öga en separat bild och hjärnan tolkar dessa bilder i 3D-form.

Videon nedan har en bra beskrivning, tillsammans med flera demonstrationer med polariserat ljus.

Skillnad mellan polariserat och opolariserat ljus

Riktning av oscillationer

I polariserat ljus, vid en given tidpunkt kan oscillationerna endast ske i en riktning.

I opolariserat ljus, oscillationer kan ske i någon riktning vid en given tidpunkt.

Fasskillnad mellan x- och y- komponenter

För polariserat ljus, de x- och y- komponenter i det elektriska fältet har en konstant fasskillnad mellan dem.

I opolariserat ljus, fasskillnaden mellan x- och y- Komponenterna i det elektriska fältet förändras oförutsägbart.

källor

Ljus som produceras av naturliga källor är alltid polariserad.

opolariserad ljus kan produceras när opolariserat ljus genomgår reflektion, spridning eller reser genom ett material som kan orsaka polarisation.

Image Courtesy:

"Elektromagnetisk våg" av Användare: LennyWikidata (eget arbete) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

"En trådnätpolarisator" av Bob Mellish (eget arbete) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

"Reflektion av molnet borttaget på vattenytan med hjälp av polariseringsfilter" av Amithshs (eget arbete) [Public Domain], via Wikimedia Commons