Polarizasyon, fizik dünyasında çok önemli bir kavramdır. Optik söz konusu olduğunda, polarizasyonu anlamak ve manipüle edebilmek en önemli şeylerden biridir. Sadece bu değil, polarizasyon kontrolünün yürütülmesi de bir dizi görüntüleme uygulaması için çok faydalı olabilir.
Bununla birlikte, polarizasyonun muazzam faydaları, ancak ışığın bu özelliği tam olarak anlaşıldığında elde edilebilir. Bu özellik altında iki önemli ışık türü vardır - polarize ve polarize olmayan ışık.
Polarize ve Polarize Olmayan Işık
Polarize ve polarize olmayan ışık arasındaki fark, polarize ışığın, ışık parçacıklarının titreşimleri tamamen tek bir düzlemde sınırlandırıldığında tanımlanabilmesidir. Öte yandan, polarize olmayan ışık, titreşimler dağınık kaldığında tanımlanabilir ve birden fazla düzlemde meydana gelebilir.
Polarize ışık, ışık parçacıklarının titreşimlerinin tek bir düzlemde meydana geldiği ışık dalgalarını ifade eder. Saçılan ışığın bu şekilde sınırlandırıldığı süreç, polarizasyon olarak bilinir. Işık dalgalarını polarize etmeye yardımcı olabilecek çeşitli yöntemler bizim tarafımızdan bilinmektedir. Birkaç isim vermek gerekirse, en yaygın olarak bilinen yöntemlerden bazıları iletim, yansıma, kırılma ve saçılma yoluyla polarizasyondur.
Polarize olmayan ışık, ışık parçacıklarının titreşimlerinin birden fazla düzlemde meydana geldiği ışık dalgalarını ifade eder. Bazı yararlı örnekler arasında güneş tarafından yayılan ışık dalgaları, bir sınıfı aydınlatan bir lamba veya karanlık bir odayı aydınlatan bir mum alevi, halojen aydınlatma ve hatta LED ışıklar sayılabilir.
Polarize ve Polarize Olmayan Işık Arasındaki Karşılaştırma Tablosu
| Karşılaştırma Parametreleri | Polarize ışık | polarize olmayan ışık |
| Anlam | Polarize ışık, yalnızca bir düzlemle sınırlı olan ışık dalgalarını ifade eder. | Polarize olmayan ışık, birden fazla düzlemde saçılan ışık dalgalarını ifade eder. |
| Yön | Polarize ışığın elektrik alanları yalnızca bir yönde salınır. | Polarize olmayan ışığın elektrik alanları her yöne salınır. |
| Doğa | Polarize ışığın doğası tutarlıdır. | Polarize olmayan ışığın doğası tutarsızdır. |
| yoğunluk | Kullanılan polarizörün doğası, polarize ışığın yoğunluğunu belirler. | Işık dalgalarının kaynağının doğası, polarize olmayan ışığın yoğunluğunu belirler. |
| Üretme | Polarize ışık genellikle doğal kaynaklar tarafından üretilir. | Polarize olmayan ışık, ışık dalgaları yansıma, saçılma sürecinden geçtiğinde veya sadece belirli malzemelerden geçtiğinde üretilir. |
| Faz farkı | x ve y bileşenleri arasındaki faz farkı her zaman sabittir. | x ve y bileşenleri arasındaki faz farkı rastgele değişir. |
Polarize Işık Nedir?
Polarize ışık, ışık parçacıklarının titreşimlerinin yalnızca bir düzlemle sınırlı olduğu ışık dalgalarını ifade eder. Bunda dalgaların titreşimlerinin yönü her zaman aynıdır. Bu, bu ışık dalgalarının yalnızca bir yönde salındığı anlamına gelir. Işık dalgalarını dönüştürmek için kullanılan polarizör, polarize ışığın yoğunluğunu belirler.
Işığın bu özelliği tutarlıdır. Ayrıca elektrik alanlarının x ve y bileşenleri arasındaki faz farkı her zaman sabittir. İlginç bir şekilde, doğal kaynaklardan yayılan bu ışıklar her zaman polarizedir. Polarize olmayan ışığın polarize ışığa dönüştürüldüğü sürece polarizasyon denir. Bazı yaygın yöntemler, iletim, yansıma, kırılma ve saçılma yoluyla polarizasyonu içerir.
Polarize ışık ilk olarak 1669 yılında Erasmus Bartholin tarafından keşfedilmiştir. Izlenen ışıkta İzlanda mineralinin kristalleri aracılığıyla nesnelere bakıldığı zaman ikili bir görüntünün üretildiğini buldu. Ayrıca kalsit kristallerinin ışığı bir şekilde iki ayrı ışına böldüğünü keşfetti.
Kısmen polarize ışık, ışık dalgaları bir dielektrik malzemenin yüzeyine çarptığında yansıtılır. Bu yüzeylerin bazı örnekleri arasında durgun su, cam, otoyollar ve hatta plastik levhalar sayılabilir. Yansıtılan polarize ışığın miktarı, bu yüzeylerin optik özellikleri ile tanımlanır.
Polarize Olmayan Işık Nedir?
Polarize olmayan ışık, ışık parçacıklarının titreşimlerinin saçıldığı ışık dalgalarını ifade eder. Bu, birden fazla düzlemde meydana geldikleri anlamına gelir. Bunda, elektrik alanları her yöne ve yollara salınır. Polarize olmayan ışığın yoğunluğu, ışığın yayıldığı kaynağın doğasına göre belirlenir.
Polarize olmayan ışığın tutarsız olduğu bilinmektedir. Işık dalgaları bir yansıma, saçılma sürecinden geçtiğinde veya bazen sadece ışığı polarize etmeyen bir malzemeden geçtiğinde ortaya çıkar. Bu kavram hakkında hatırlanması gereken bir diğer önemli nokta da, x ve y bileşenleri arasındaki faz farkının rastgele olması ve tahmin edilemez şekilde değişmesidir.
İki farklı zıt polarize akım, bir polarize olmayan ışık oluşturmak için birleşir. Bu iki akım, biri diğerine kıyasla yarı yoğunlukta olacak şekildedir. Bu akımlardan birinin diğerinden daha etkili olduğu bir durumda, ışık dalgaları kısmen polarize olarak adlandırılır.
Polarize olmayan ışığın özellikleri, polarizasyon derecesi ve polarize ışık miktarının parametreleri ile tanımlanabilir. Ayrıca, polarize ışık miktarı, polarize bir elips olan bir Jonas vektörü kullanılarak gösterilebilir.
Polarize ve Polarize Olmayan Işık Arasındaki Temel Farklar
- Polarize ışık bir düzlemle sınırlıdır, polarize olmayan ışık ise birden fazla düzlemde ışık parçacıklarının titreşimlerine sahiptir.
- Polarize ışığın elektrik alanları yalnızca bir yönde salınırken, polarize olmayan ışığın elektrik alanları tüm yönlerde salınır.
- Polarize ışığın doğası tutarlı, polarize olmayan ışığınki ise tutarsızdır.
- Polarize ışığın yoğunluğuna polaroidin doğası karar verirken, polarize olmayan ışığın yoğunluğuna kaynağının doğası karar verir.
- Polarize ışık genellikle doğal kaynaklardan gelirken, polarize olmayan ışık yansıtılır, saçılır veya bazı polarize edici malzemelerden geçirilir.
- Polarize ışığın x ve y bileşenleri arasındaki faz farkı her zaman sabitken, polarize olmayan ışığınki tahmin edilemez.
Çözüm
Polarize ışık ile polarize olmayan ışık arasındaki farkı belirlemeye yardımcı olabilecek en ayırt edici özellik, her ikisi için de düzlem sayısıdır. Işık parçacıklarının titreşimleri polarize ışık durumunda sadece bir düzlemde meydana gelirken, polarize olmayan ışık titreşimleri birden fazla düzlemde meydana gelir.
İkisi arasındaki bir diğer önemli fark, elektrik alanlarının yönüdür. Polarize ışığın elektrik alanları yalnızca tek bir yöne doğru salınırken, polarize olmayan ışığın elektrik alanları her yöne salınır.
Polarize ve polarize olmayan ışığın bu iki özelliği, ikisini birbirinden ayırmak için yeterlidir. Ancak, faz bileşenleri, doğası gibi başka büyük farklılıklar da vardır. Kaynak, yoğunluk ve çok daha fazlası.
