Phân cực là một khái niệm quan trọng trong thế giới vật lý. Khi nói đến quang học, hiểu và có thể sử dụng phân cực là một trong những điều quan trọng nhất. Không chỉ vậy, việc thực hiện điều khiển phân cực cũng có thể rất hữu ích cho một số ứng dụng hình ảnh.
Tuy nhiên, những lợi ích to lớn của sự phân cực chỉ có thể đạt được khi tính chất này của ánh sáng được hiểu đúng đắn. Hai loại ánh sáng quan trọng theo tính chất này là - ánh sáng phân cực và không phân cực.
Phân cực so với ánh sáng không phân cực
Sự khác biệt giữa ánh sáng phân cực và không phân cực là ánh sáng phân cực có thể được xác định khi dao động của các hạt ánh sáng bị hạn chế hoàn toàn trong một mặt phẳng duy nhất. Mặt khác, ánh sáng không phân cực có thể được xác định khi các dao động vẫn còn phân tán và có thể xảy ra trên nhiều mặt phẳng.
Ánh sáng phân cực đề cập đến những sóng ánh sáng trong đó dao động của các hạt ánh sáng xảy ra trên một mặt phẳng duy nhất. Quá trình mà ánh sáng tán xạ bị hạn chế theo cách đó được gọi là sự phân cực. Chúng ta đã biết đến nhiều phương pháp có thể giúp phân cực sóng ánh sáng. Một số phương pháp được biết đến rộng rãi nhất là phân cực bằng cách truyền, phản xạ, khúc xạ và tán xạ.
Ánh sáng không phân cực dùng để chỉ các sóng ánh sáng trong đó dao động của các hạt ánh sáng xảy ra trên nhiều mặt phẳng. Một số ví dụ hữu ích bao gồm sóng ánh sáng do mặt trời phát ra, đèn thắp sáng lớp học hoặc ngọn lửa nến thắp sáng căn phòng tối, đèn chiếu sáng halogen và thậm chí cả đèn LED.
Bảng so sánh giữa ánh sáng phân cực và không phân cực
| Các thông số so sánh | Ánh sáng phân cực | Ánh sáng không phân cực |
| Nghĩa | Ánh sáng phân cực đề cập đến những sóng ánh sáng chỉ được giới hạn trong một mặt phẳng. | Ánh sáng không phân cực dùng để chỉ những sóng ánh sáng bị phân tán trên nhiều mặt phẳng. |
| Phương hướng | Điện trường của ánh sáng phân cực chỉ dao động theo một phương. | Điện trường của ánh sáng không phân cực dao động theo mọi phương. |
| Thiên nhiên | Bản chất của ánh sáng phân cực là kết hợp. | Bản chất của ánh sáng không phân cực là không mạch lạc. |
| Cường độ | Bản chất của bộ phân cực được sử dụng quyết định cường độ của ánh sáng phân cực. | Bản chất của nguồn phát sóng ánh sáng quyết định cường độ của ánh sáng không phân cực. |
| Sản xuất | Ánh sáng phân cực thường được tạo ra bởi các nguồn tự nhiên. | Ánh sáng không phân cực được tạo ra khi sóng ánh sáng trải qua quá trình phản xạ, tán xạ hoặc đơn giản là chúng truyền qua một số vật liệu nhất định. |
| Lệch pha | Độ lệch pha giữa thành phần x và y luôn không đổi. | Độ lệch pha giữa các thành phần x và y thay đổi ngẫu nhiên. |
Ánh sáng phân cực là gì?
Ánh sáng phân cực đề cập đến những sóng ánh sáng trong đó dao động của các hạt ánh sáng chỉ bị giới hạn trong một mặt phẳng. Trong trường hợp này, hướng dao động của sóng luôn giống nhau. Điều này có nghĩa là các sóng ánh sáng này chỉ dao động theo một hướng. Bộ phân cực được sử dụng để chuyển đổi sóng ánh sáng quyết định cường độ của ánh sáng phân cực.
Tính chất này của ánh sáng là mạch lạc. Hơn nữa, độ lệch pha giữa các thành phần x và y của điện trường luôn không đổi. Điều thú vị là những ánh sáng phát ra từ các nguồn tự nhiên luôn phân cực. Quá trình mà ánh sáng không phân cực được biến đổi thành ánh sáng phân cực được gọi là quá trình phân cực. Một số phương pháp phổ biến bao gồm phân cực bằng cách truyền, phản xạ, khúc xạ và tán xạ.
Ánh sáng phân cực lần đầu tiên được phát hiện vào năm 1669 bởi Erasmus Bartholin. Ông phát hiện ra rằng hình ảnh kép được tạo ra khi các vật thể được nhìn qua các tinh thể của khoáng vật Iceland trong ánh sáng truyền qua. Ông cũng phát hiện ra rằng các tinh thể canxit bằng cách nào đó đã tách ánh sáng thành hai chùm sáng riêng biệt.
Ánh sáng phân cực một phần bị phản xạ khi sóng ánh sáng chạm vào bề mặt của vật liệu điện môi. Một số ví dụ về các bề mặt này bao gồm nước tĩnh, thủy tinh, đường cao tốc, và thậm chí cả nhựa tấm. Lượng ánh sáng phân cực phản xạ được xác định bởi các đặc tính quang học của các bề mặt này.
Ánh sáng không phân cực là gì?
Ánh sáng không phân cực đề cập đến những sóng ánh sáng trong đó các dao động của các hạt ánh sáng bị tán xạ. Điều này có nghĩa là chúng xảy ra trên nhiều mặt phẳng. Trong trường hợp này, điện trường dao động theo mọi hướng và đường đi. Cường độ của ánh sáng không phân cực do bản chất của nguồn phát ra ánh sáng quyết định.
Ánh sáng không phân cực được biết là không mạch lạc. Nó xuất hiện khi sóng ánh sáng đi qua một quá trình phản xạ, tán xạ, hoặc đôi khi chúng chỉ đơn giản là đi qua một vật liệu là ánh sáng không phân cực. Một điều quan trọng khác cần nhớ về khái niệm này là độ lệch pha giữa các thành phần x và y là ngẫu nhiên và thay đổi không thể đoán trước.
Hai dòng điện phân cực đối lập riêng biệt kết hợp với nhau để tạo thành một ánh sáng không phân cực. Hai dòng điện này sao cho một dòng điện có cường độ bằng một nửa so với dòng điện kia. Trong trường hợp một trong những dòng điện này có tác động mạnh hơn dòng điện kia, sóng ánh sáng được coi là phân cực một phần.
Các đặc tính của ánh sáng không phân cực có thể được xác định bằng mức độ phân cực và các thông số của lượng ánh sáng phân cực. Hơn nữa, lượng ánh sáng phân cực có thể được mô tả bằng cách sử dụng vectơ Jonas, cũng là một hình elip phân cực.
Sự khác biệt chính giữa ánh sáng phân cực và không phân cực
- Ánh sáng phân cực bị giới hạn trong một mặt phẳng trong khi ánh sáng không phân cực có sự dao động của các hạt ánh sáng trên nhiều mặt phẳng.
- Điện trường của ánh sáng phân cực chỉ dao động theo một phương trong khi điện trường của ánh sáng không phân cực dao động theo mọi phương.
- Bản chất của ánh sáng phân cực là mạch lạc trong khi bản chất của ánh sáng không phân cực là không mạch lạc.
- Cường độ của ánh sáng phân cực do bản chất của polaroid quyết định trong khi cường độ của ánh sáng không phân cực do bản chất của nguồn phát quyết định.
- Ánh sáng phân cực thường đến từ các nguồn tự nhiên trong khi ánh sáng không phân cực bị phản xạ, tán xạ hoặc đi qua một số vật liệu phân cực.
- Độ lệch pha giữa các thành phần x và y của ánh sáng phân cực luôn không đổi trong khi độ lệch pha của ánh sáng không phân cực là không thể đoán trước được.
Sự kết luận
Đặc điểm dễ phân biệt nhất có thể giúp xác định sự khác biệt giữa ánh sáng phân cực và ánh sáng không phân cực là số lượng mặt phẳng cho cả hai. Trong khi dao động của các hạt ánh sáng chỉ xảy ra trên một mặt phẳng trong trường hợp ánh sáng phân cực, thì dao động ánh sáng không phân cực xảy ra trên nhiều mặt phẳng.
Một sự khác biệt chính giữa hai là hướng của điện trường của chúng. Điện trường của ánh sáng phân cực chỉ dao động theo một phương trong khi điện trường của ánh sáng không phân cực dao động theo mọi hướng.
Hai đặc điểm này của ánh sáng phân cực và không phân cực đủ để phân biệt hai ánh sáng. Tuy nhiên, có những khác biệt lớn khác như thành phần pha, bản chất. Nguồn, cường độ và nhiều hơn nữa.
