Πώς πολώνεται το φως;

Η πόλωση του φωτός σχετίζεται με τη διεύθυνση/επίπεδο στα οποία ταλαντώνεται το διάνυσμα του ηλεκτρικού πεδίου*. Χαρακτηριστικές περιπτώσεις πόλωσης είναι η γραμμική και η κυκλική. Αν αναπαραστήσουμε το ηλεκτρικό πεδίο με ένα βέλος και κοιτάξουμε προς τη διεύθυνση διάδοσης του κύματος, τότε στην πρώτη περίπτωση η μύτη του βέλους θα ταλαντώνεται πάνω σε μία γραμμή ενώ στη δεύτερη θα σχηματίζει κύκλο (Εικόνα 1).

Το φυσικό φως εν γένει δεν είναι πολωμένο. Ωστόσο, μπορεί να πολωθεί ολικώς ή μερικώς αν σκεδαστεί πάνω σε μια επιφάνεια, όπως για παράδειγμα στην επιφάνεια του αυτοκινήτου καθώς οδηγούμε. Αυτός είναι και ο λόγος για τον οποίο χρησιμοποιούμε γυαλιά ηλίου με “polarized” φακούς: για να μειώσουμε την ένταση του φωτός όταν αυτό ανακλάται από επιφάνειες. Στην περίπτωση αυτή, το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που αποτελεί το φως, ταλαντώνεται κυρίως σε μία κατεύθυνση και τα γυαλιά είναι έτσι σχεδιασμένα ώστε να φιλτράρουν αυτόν τον τύπο φωτός. Εάν βγάλεις τα γυαλιά σου και τα περιστρέψεις με κάποιον τρόπο τότε θα δεις ότι σε κάποια συγκεκριμένη κατεύθυνση η ένταση του φωτός θα αυξηθεί, ενώ αν τα περιστρέψεις με κάποιον άλλον τρόπο (στην κατεύθυνση την οποία τα φοράς, αν είναι σωστά κατασκευασμένα), τότε η ένταση του φωτός θα μειωθεί (Εικόνα 2).  

Ας επιστρέψουμε τώρα στο παράδειγμα του σκεδαζόμενου φωτός από μια επιφάνεια. Τοποθετούμε την εν λόγω επιφάνεια πολύ μακριά, τόσο ώστε να φαίνεται σαν ένα σημείο. Είναι δυνατόν να προσδιορίσουμε εάν το φως από αυτό το σημείο προέρχεται από σκέδαση πάνω στην επιφάνεια ή από κάποια πολύ φωτεινή πηγή στο βάθος; Τα “polarized” γυαλιά μπορούν να μας δώσουν την απάντηση. Όπως είπαμε παραπάνω, εάν περιστρέφουμε τα γυαλιά και η ένταση του φωτός μεταβάλλεται, τότε ξέρουμε ότι το φως που βλέπουμε έχει σκεδαστεί. Αντιθέτως, αν η ένταση του φωτός δε μεταβάλλεται τότε το φως που φτάνει στα μάτια μας πιθανώς προέρχεται από μία πολύ φωτεινή πηγή η οποία δεν είναι πολωμένη.

Μετάφραση από το πρωτότυπο: Σωκράτης Παρμάγκος

Επιμέλεια κειμένου: Άγγελος Τριανταφυλλίδης & Δημήτρης Μήλλας

*Υπενθυμίζουμε ότι το φως είναι ηλεκτρομαγνητικά πεδία που ταλαντώνονται κάθετα μεταξύ τους καθώς και στη διεύθυνση διάδοσης.