Introducing
Your new presentation assistant.
Refine, enhance, and tailor your content, source relevant images, and edit visuals quicker than ever before.
Trending searches
POLARIZAREA LUMINII
18
Polarizarea Luminii
Boinegri Stefania Denisa
Bratosin Bogdan
Druica Denisa Adina
Introducere
Lumina este emisă de diferite surse cum ar fi Soarele sau becurile.
Procesul de emisie al undelor electromagnetice este rezultatul dezexcitării atomilor care se află în stări cu energie mare, instabile, care revin în stări cu energie mică numite şi stări fundamentale.
Atomii se comportă ca nişte oscilatori microscopici care emit lumină.
Procesul de emisie este unul aleator, o sursă de lumină fiind compusă din foarte mulţi asemenea oscilatori. Prin urmare direcţia după care oscilează câmpul electric şi respectiv câmpul magnetic este una aleatoare.
Acest tip de lumină se numeşte naturală sau nepolarizată.
Senzaţia de lumină este produsă în ochi de către componenta câmpului electric a undei electromagnetice.
Din acest motiv câmpul electric se mai numeşte şi vector luminos. Ne vom referi în continuare simplicat la unda electromagnetică reprezentând doar oscilaţiile câmpului electric. În lumina naturală, undele trimise de fiecare atom al sursei sunt polarizate liniar, dar planele de oscilație sunt orientate haotic în toate direcțiile.
Introducere
Fenomenele de interferență și de difracție demonstrează caracterul luminii de undă electromagnetică.
Aceste fenomene nu arată dacă lumina este o undă transversală sau longitudinală.
Polarizarea luminii demonstrează că lumina este o undă transversală.
Lumina naturală si lumina polarizată
Dacă printr-un procedeu oarecare se selectează din totalitatea planurilor în care oscilează câmpul electric un singur plan, atunci lumina care se obţine se numeşte liniar polarizată sau total polarizată.
Există mai multe metode de a obţine lumină polarizată:
1. Folosind polaroizi (strat de polimer cu molecule organice alungite), materiale speciale care lasă să treacă doar componenta luminoasă paralelă cu o anumită axă a polaroidului.
Metode de a obţine lumină polarizată
Fizicianul american Edwin Land (1909-1991) a descoperit în 1932 filtrele polarizante, prin alinierea cristalelor microscopice de sulfat de iodoquinină pe care le-a incorporat într-o folie de plastic. Ulterior le-a folosit la developarea rapidă a unor fotografii, în camerele foto Polaroid.
2. Prin reflexia pe o oglindă dielectrică (de sticlă neagră sau flint greu) atunci când suma unghiului de incidență și a celui de refracție este de 90°.
Lumina reflectată (IR) este polarizată total dacă unghiul de incidență are o asemenea valoare iB, încât raza reflectată să fie perpendiculară pe raza refractată (IŔ ), adică unghiul dintre ele să fie π/2= 90°.
2. Prin reflexia pe o oglindă dielectrică
3. Prin birefringenţă
3. Prin birefringenţă în anumite cristale, cum ar fi spatul de Islanda (carbonatul de calciu cristalizat). Trimițând un fascicul îngust de lumină naturală printr-un cristal de spat de Islanda, tăiat cu fețele plan paralele, se separă în două raza de lumină incidentă, cele două raze rezultate prin dublă refracţie fiind polarizate în plane paralele.
Aplicații ale polarizării
Aplicații ale polarizării
Filtrele de polarizare sunt folosite la:
1.Fotografii - pentru a înlătura reflexiile nedorite.
2.Ochelarii polarizați reduc strălucirea și efectul de orbire creat de obiectele lucioase (oglinzi, apa, zăpada, gheața, geamuri, mașini etc.) prin anularea razelor reflectate de suprafețe, măresc contrastul, sporesc intensitatea și claritatea culorilor. Purtând ochelari polarizați, pescarul vede clar suprafața apei (fără flashurile scânteietoare ale acesteia), șoferul nu este orbit de lumină, iar schiorul vede perfect pârtia.
3.Există, de asemenea, dispozitive capabile să monitorizeze proteinele, zaharurile și acizii organici prin aplicarea proprietăților de polarizare.
4.Cinematografia 3D funcționează de asemenea cu ajutorul polarizării luminii.
Alte utilizări ale polarizării
5.Echipamentele utilizate în geofizică permit studierea proprietăților maselor de nori. De asemenea, este utilizat pentru a studia modelele de polarizare a luminii solare atunci când aceasta trece prin nori.
6.Un echipament special care fotografiază nebuloasele cosmice în lumină polarizată ajută la studierea particularităților câmpurilor magnetice care apar acolo.
7.În ingineria mecanică, se utilizează așa-numita metodă fotoelastică. Acesta poate fi utilizat pentru a identifica în mod clar tensiunile care apar în componente și ansambluri.
8.Dispozitive care determină nivelul de zahăr din sânge al unei persoane. Acestea funcționează prin determinarea unghiului de rotație al planului de polarizare.
https://www.youtube.com/watch?v=PmoybPcJPS8
Videoclip polarizare
Cum vedem atunci când folosim ochelari/lentile cu filtre polaroide
Fotografii
Metode de a testa daca ochelarii sunt polarizati
Folosind două perechi de ochelari polarizați și privind prin lentilele lor un obiect. Când întorci o pereche de ochelari la 90°, imaginea obiectului privit dispare (se întunecă).
Privește prin ochelari un ecran LCD al unui laptop, ținut vertical. Apoi rotește ochelarii și vei vedea cum imaginea de pe ecran se înnegrește. Acest lucru se întâmplă deoarece ecranul LCD are un filtru de polarizare încorporat. Poți privi și ecranul unui telefon cu filtru de polarizare încorporat.
Aparatul foto Polaroid, inventat în 1947 de americanul Edwin Land, realizează fotografii "la minut". Acesta utilizează plicuri subțiri din plastic în locul rolelor de film. În interiorul lor se găsesc o bucată de film și un pachet cu substanțe chimice de developare, care sunt împrăștiate în momentul în care fotografia este realizată. Astfel, poza se developează în aproximativ un minut.
Aparatul Foto Polaroid
Legea Brewster
Legea Brewster descrie polarizarea luminii la reflexia pe oglinzile dielectrice. Există un unghi de incidență pe oglindă, numit unghi Brewster, pentru care raza relectată este perpendiculară pe raza refractată. Pentru acest unghi de incidență lumina reflectată este total polarizată pe o direcție perpendiculară pe planul de incidență, iar lumina refractată este parțial polarizată.
Legile lui Brewster și Malus
Unghiul de incidență Brewster este descris de relația
Legea Malus
Legea Malus descrie intensitatea măsurată a unei unde total polarizate.
Legea Malus
unde, I este intensitatea undei măsurate de analizor, Imax este intensitatea undei total polarizate, iar este unghiul dintre direcția de polarizare dată de polarizor și direcția de măsurare dată de analizor.
https://www.youtube.com/watch?v=OgImgIJgDA0
Legea Malus -videoclip
Experiment-Polarizarea Luminii
Sitografie
https://www.fizichim.ro/docs/fizica/clasa11/capitolul3-optica-ondulatorie/III-4-polarizarea-luminii/
http://www.quarq.ro/optica/polarizarea%20luminii.html
https://lectii-virtuale.ro/teorie/polarizarea-luminii-definitie-si-metode-de-obtinere-legile-brewster-si-malus
https://ro.wikipedia.org/wiki/Polaroid