La polarisation est le processus d'alignement de l'onde électromagnétique non polarisée dans une direction. Ce processus d'alignement dans une seule direction correspond à la nature de l'onde incidente sur le milieu.
En fonction de la nature de l'onde incidente frappant le milieu, la polarisation de l'onde peut être dite polarisée ou non. La propagation d'une onde polarisée s est la même que l'onde polarisée normale, mais l'incidence de l'onde sur le milieu fait que l'onde est classée comme polarisée s. Une brève introduction à ondes polarisées s est discuté dans ce post.
Qu'est-ce que la lumière polarisée ?
Si une onde électromagnétique brisée, disons l'onde lumineuse, est amenée à se transmettre à travers un milieu plan, la lumière est confinée dans une seule direction.
Lorsque la lumière incidente est dans direction perpendiculaire au plan du milieu de propagation, puis on confine l'onde lumineuse pour obtenir une seule direction de propagation, une telle polarisation de la lumière est appelée s lumière polarisée.
Supposons qu'une onde lumineuse non polarisée soit incidente sur un milieu diélectrique ; après transmission dans le milieu, l'onde lumineuse incidente trace un chemin bien défini dans une seule direction, provoquant la polarisation si la polarisation a lieu perpendiculairement au milieu la polarisation n'est rien d'autre que la polarisation.
La lumière à polariser doit être perpendiculaire au plan d'incidence et parallèle à l'interférence.
Si la lumière incidente est monochromatique, l'état de polarisation de la lumière fait intervenir les composantes non nulles à l'interface planaire génère le champ dans le milieu plus rare dont la polarisation sera elliptique.
réflexion de la lumière polarisée s
Lorsque la lumière est polarisée, toutes les ondes lumineuses ne sont pas transmises à travers le support. Certaines des ondes lumineuses peuvent être réfléchie par le milieu plan.
La réflexion de la lumière polarisée dépend de l'angle de Brewster comme angle d'incidence. La lumière polarisée s subit réflexion interne totale (TIR) à une interface diélectrique à l'angle d'incidence ψ. Puisqu'à l'angle de Brewster, aucune réflexion n'a lieu, l'angle d'incidence doit être inférieur ou supérieur à Angle de Brewster.
Pour la propagation attendue de la lumière incidente perpendiculaire à l'interface du milieu, la lumière polarisée s présente une réflectivité. La composante de lumière polarisée s n'est pas perpendiculaire aux composantes du champ électrique ; ainsi, la lumière se propageant avec l'angle de Brewster doit subir réflexion interne totale.
La loi de Gauss stipule que "le champ électrique doit être continu sauf en présence de charge." Mais pour la lumière polarisée s, le champ électrique dans les couches incidente et transmise n'est pas égal. Ainsi, le champ électrique montre une discontinuité, il y aura donc la réflexion de la lumière polarisée en raison de la présentation des différentes amplitudes du champ électrique dans le support de transmission.
La formule peut donner l'angle de réflexion de la lumière polarisée s
bronzerp=n2/n1
Où θp est l'angle réfléchi et n1, et n2 sont les indices de réfraction du milieu, puisque la transmission de la lumière polarisée s'effectue d'un milieu à un autre milieu.
L'équation peut aussi s'écrire sous la forme
péchép/cosθp=n2/n1
Puisque l'équation ci-dessus est similaire à la loi de Snell, elle peut être réécrite comme
péchép/péché=n2/n1
Parce que cos θp = sin r, l'angle de réflexion. Ainsi, nous obtenons l'équation comme
sinπ/2-θp= péché
θp+r=π/2
L'équation ci-dessus donne la réflexion de la lumière polarisée s.
lumière incidente polarisée s
Si la polarisation linéaire de la lumière incidente elle-même est polarisée puis polarisée, alors il y aura transmission complète de la lumière à travers le milieu.
Lorsque la lumière polarisée s est incidente sur le milieu diélectrique, la réfraction de la lumière polarisée peut être observée. La lumière incidente se réfracte en deux faisceaux. Un faisceau réfracté est orienté parallèlement au support de transmission, et un autre est perpendiculaire au support de transmission.
Ainsi, nous pouvons utiliser le filtre polarisé pour bloquer les deux rayons réfractés pour produire l'image. La lumière est entièrement bloquée par le filtre polarisé produisant l'image lumineuse de la composante perpendiculaire, et la deuxième image apparaîtra lorsque le filtre est tourné de 90°.
s onde polarisée
Le terme polarisation n'est possible que dans les ondes électromagnétiques et les ondes radio. Puisque, dans le cas d'une onde électromagnétique, la champ électrique et champ magnétique champ sont orientés dans différentes directions perpendiculairement, la polarisation peut être facilement surveillée.
Dans cette section, apprenons ce qu'est une onde polarisée et la nature d'une onde polarisée.
Qu'est-ce qu'une onde polarisée ?
Puisque nous parlons d'onde, nous allons considérer l'onde électromagnétique car l'onde électromagnétique est un excellent exemple d'onde transverse. Le onde électromagnétique incident sur le milieu est confiné dans une seule direction, c'est-à-dire à la fois champ électrique et champ magnétique, provoquant la polarisation.
Si le champ électromagnétique frappe le milieu et qu'il commence transversalement perpendiculairement au plan d'incidence, alors l'onde est dite s onde polarisée. L'amplitude de l'onde augmente avec l'augmentation de l'angle d'incidence dans l'onde polarisée s.
Supposons qu'une onde électromagnétique de champ E et B soit incidente sur le milieu plan, qu'une partie de l'onde soit transmise et qu'une partie de l'onde soit réfléchie dans le même milieu, comme indiqué sur la figure.
Le vecteur de champ électrique pour l'oscillation ci-dessus du champ électrique est donné par
E→=x→ Un péché (wt – kz)
Où; A est l'amplitude de l'onde et k est le vecteur de propagation.
Le champ électrique le vecteur est perpendiculaire au plan d'incidence ; ainsi, l'onde polarisée est appelée onde polarisée s. Le vecteur de propagation a trois composantes KI, Kr, KT ; ce sont les vecteurs de propagation de l'angle d'incidence, de réflexion et de transmission de l'onde polarisée s.
dipôle polarisé s
Lorsqu'une distance minimale contient deux charges égales et opposées, l'arrangement s'appelle un dipôle. Supposons qu'un matériau diélectrique soit maintenu sur un champ électrique ; le champ induit le dipôle électrique et les maintient dans la direction du champ. Le champ électrique externe est également impliqué dans le processus d'alignement du dipôle électrique dans la direction du champ ; tout ce processus est appelé polarisation dipolaire.
Lorsque le dipôle électrique induit par le champ est perpendiculaire au plan de propagation, alors la polarisation est dite dipôle polarisé s. Dans ce cas, polarisabilité, les particules chargées négativement sont légèrement éloignées de la particule chargée positivement afin que la molécule acquière un moment dipolaire électrique.
Foire aux Questions
Est-ce que les lumières polarisées sont polarisées linéairement ?
La la lumière est polarisée linéairement lorsque le champ électrique de la lumière est limité à se propager dans une seule direction le long du plan de propagation.
Si la lumière polarisée s est autorisée à se déplacer uniquement dans la direction de propagation sans déphasage, alors les lumières polarisées s sont dites polarisées linéairement. Généralement, si l'onde lumineuse incidente et les ondes lumineuses transmises sont en phase, perpendiculairement au plan de propagation sont polarisées linéairement s la lumière.
Pouvons-nous obtenir une lumière polarisée circulairement ?
Les lumières polarisées circulairement ont un déphasage de 90° avec le milieu lumineux incident.
Si la lumière polarisée est déphasée à 90 ° et se propage normalement au plan d'incidence, nous obtenons alors la lumière polarisée circulairement en tant que composante de la lumière polarisée s. La grandeur et l'amplitude de la lumière polarisée sont égales à la lumière incidente ; seulement il y aura un décalage dans la phase de la lumière polarisée.
Les faisceaux laser sont-ils polarisés ?
La plupart des faisceaux laser sont polarisés, mais certains lasers ne sont pas polarisés. Cela dépend de la nature de la conception de l'optique de la source laser.
Les faisceaux laser sont confinés dans une seule direction et sont cohérents. Pointez-les sur le papier blanc dans une pièce sombre si vous avez un laser. Faites pivoter le papier; si la luminosité du spot laser change, alors la source laser est partiellement polarisée. Si la luminosité reste la même, les faisceaux laser sont presque polarisés. Il n'est pas facile d'obtenir un laser totalement polarisé.
Pouvons-nous obtenir une transmission complète de la lumière incidente par polarisation ?
En raison de certains phénomènes de surface, la transmission complète de la lumière incidente par polarisation est difficile à obtenir.
La polarisation fait référence au maintien d'ondes lumineuses distribuées de manière aléatoire dans une seule direction. Le confinement de tous les rayons lumineux qui frappent le support n'est pas possible car certains des rayons lumineux peuvent être réfléchis par le support avant d'être confinés.
Quelles sont les méthodes utilisées pour polariser la lumière ?
Généralement, il existe quatre méthodes utilisées pour polariser la lumière non polarisée, qui utilisent un support spécifique pour exécuter leur action ; ils sont
- Polarisation par filtres Polaroid - utilise un matériau dichroïque particulier qui absorbe l'onde lumineuse non polarisée indésirable et ne transmet que les rayons lumineux appropriés.
- Polarisation par réflexion - ils utilisent le milieu non métallique pour empêcher la propagation de la lumière non polarisée de les confiner.
- Polarisation par réfraction - ils utilisent deux supports matériels d'indices de réfraction différents pour polariser la lumière brisée.
- Polarisation par diffusion - implique la propagation de la lumière non polarisée à travers un milieu qui peut absorber et réémettre la lumière.
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Je m'appelle Keerthi K Murthy, j'ai obtenu un diplôme universitaire en physique, avec une spécialisation dans le domaine de la physique du solide. J'ai toujours considéré la physique comme une matière fondamentale liée à notre vie quotidienne. Étant étudiant en sciences, j'aime explorer de nouvelles choses en physique. En tant qu'écrivain, mon objectif est d'atteindre les lecteurs de manière simplifiée à travers mes articles.
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