¿Qué es la luz polarizada?
Definición
La asimetría entre la dirección de vibración y la dirección de propagación se llama polarización. Este es el signo más evidente de que las ondas transversales son diferentes de otras ondas longitudinales. Sólo las ondas de corte tienen polarización. Las ondas de luz son ondas electromagnéticas, por lo que la dirección de propagación de las ondas de luz es la dirección de propagación de las ondas electromagnéticas. El vector de vibración eléctrica E y el vector de vibración magnética H en la onda de luz son perpendiculares a la velocidad de propagación V, por lo que la onda de luz es una onda transversal y está polarizada. La luz polarizada se llama luz polarizada.
Aplicación de la aplicación
Luces del coche
Cuando un coche circula por la autopista de noche y se encuentra con el vehículo contrario, para evitar la fuerte luz del Faros en ambos lados. Los conductores apagan los faros y solo encienden luces pequeñas para reducir la velocidad y evitar accidentes. Por ejemplo, el cristal de la ventana delantera de la cabina y la cubierta del cristal de los faros están equipados con polarizadores, que deben polarizarse en la misma dirección y en un ángulo de 45 grados con respecto al plano horizontal. Entonces, el conductor sólo puede ver la luz de su propio faro a través de la ventanilla delantera, pero no la luz del faro opuesto. De esta forma, cuando el coche circula de noche, no necesita apagar las luces ni reducir la velocidad, y puede garantizar una conducción segura.
Además, cuando se conduce en un día soleado, la deslumbrante luz del sol reflejada en la carretera o en los cristales de los edificios circundantes a menudo deja ciegos los ojos. Debido a que la luz es una onda transversal, estas luces fuertemente dispersas del cielo vibran esencialmente de manera horizontal. Por lo tanto, sólo un par de gafas de sol polarizadas que solo puedan transmitir luz polarizada verticalmente pueden bloquear parte de la luz dispersada.
Ver películas en 3D
Al grabar películas en 3D, se utilizan dos cámaras. Las lentes de las dos cámaras equivalen a dos ojos humanos. Toman dos retratos del mismo sujeto al mismo tiempo y ambos retratos se reflejan en la pantalla al mismo tiempo. Si intentas que un ojo del público vea sólo una de las imágenes, puedes darle al público una sensación tridimensional. Por lo tanto, durante la proyección, se coloca un polarizador en la lente de cada uno de los dos jugadores, con las direcciones de polarización de los dos polarizadores perpendiculares entre sí. El espectador usa gafas hechas de polarizadores, la dirección de polarización del polarizador del ojo izquierdo es la misma que la del jugador izquierdo, y la dirección de polarización del polarizador del ojo derecho es la misma que la dirección de polarización del ojo derecho. jugador de mano.
Lente
Cuando la luz natural se refleja en superficies como vidrio, agua o mesas de madera, la luz reflejada y la luz refractada son luz polarizada, y el grado de polarización también cambia cuando cambia el ángulo de incidencia. Al fotografiar objetos con superficies lisas, como cristalería, agua, vitrinas, superficies pintadas, superficies de plástico, etc. A menudo se producen llamaradas o reflejos causados por la interferencia de las ondas de luz reflejadas. Si agrega un polarizador al disparar y gira el polarizador adecuadamente para que su dirección de transmisión sea perpendicular a la dirección de la luz reflejada, puede debilitar la luz reflejada y aclarar la imagen bajo el agua o detrás de un vidrio.
Mida cantidades físicas relevantes
Después de que la luz polarizada pasa a través de un determinado medio, su dirección de vibración girará en un cierto ángulo con respecto a la dirección de vibración original. El ángulo de rotación se llama rotación óptica y está relacionado con la concentración, longitud e índice de refracción del medio. Midiendo la rotación óptica, podemos conocer los cambios en las cantidades físicas relacionadas con el medio.
Funciones biológicas y fisiológicas
El ojo humano no puede distinguir el estado de polarización de la luz, pero los ojos de algunos insectos son muy sensibles a la polarización. Por ejemplo, una abeja tiene cinco ojos, tres ojos simples y dos ojos compuestos. Cada ojo compuesto contiene 6.300 ojos pequeños. Estos pequeños ojos pueden determinar la dirección del sol en función de su polarización y luego usar el sol como marcador direccional para determinar la dirección, de modo que la abeja pueda guiar con precisión a las de su propia especie hasta la flor que encuentre.
Por ejemplo, en el desierto la gente se pierde sin brújula, pero hay una especie de hormiga en el desierto que puede navegar a través de la polarización de los rayos ultravioleta del cielo, por lo que no se perderá. perdido.
Pantalla de cristal líquido
La tecnología LCD consiste en verter cristal líquido entre dos superficies planas con finas ranuras. Las ranuras en estos dos planos son perpendiculares entre sí (se cruzan a 90 grados). Es decir, si las moléculas de un plano están dispuestas en dirección norte-sur y las moléculas de otro plano están dispuestas en dirección este-oeste, las moléculas entre los dos planos se ven obligadas a realizar un giro de 90 grados. Debido a que la luz se propaga en la dirección de la disposición de las moléculas, se gira 90 grados al pasar a través del cristal líquido. Sin embargo, cuando se aplica voltaje al cristal líquido, las moléculas se reorganizan verticalmente de modo que la luz se emite directamente sin ninguna torsión.
El LCD se basa en filtros (películas) polarizadores y en la propia luz. La luz natural se dispersa aleatoriamente en todas direcciones. Un filtro polarizador es en realidad una serie de líneas paralelas cada vez más delgadas. Estas líneas forman una red que bloquea toda la luz que no sea paralela a estas líneas. La línea del filtro polarizador es exactamente perpendicular a la primera, por lo que bloquea completamente la luz polarizada. Sólo cuando las líneas de los dos filtros son perfectamente paralelas, o la propia luz ha sido torcida para que coincida con el segundo filtro polarizador, la luz puede pasar.
La pantalla LCD está compuesta por estos dos filtros polarizadores mutuamente perpendiculares, por lo que, en circunstancias normales, debería bloquear toda la luz que intente penetrar. Sin embargo, dado que el cristal líquido retorcido se llena entre los dos filtros, después de que la luz pasa a través del primer filtro, las moléculas de cristal líquido la retuercen 90 grados y finalmente pasa a través del segundo filtro. Por otro lado, si se aplica voltaje al cristal líquido, las moléculas se reorganizan de modo que queden completamente paralelas, de modo que la luz ya no se distorsiona y simplemente es bloqueada por el segundo filtro. En resumen, la luz se emite sin energía y la luz se bloquea con energía.