Polarizzazione della luce
Come si ottiene la polarizzazione della luce?
La polarizzazione è un fenomeno che riguarda esclusivamente le onde trasversali cioè quelle onde nelle quali la vibrazione della grandezza che oscilla avviene in una direzione perpendicolare rispetto la direzione di propagazione dell'onda.
Le onde elettromagnetiche sono onde trasversali, il campo elettrico ed il campo magnetico oscillano perpendicolarmente rispetto la direzione di propagazione.
Un'onda polarizzata vibra esclusivamente in unico piano detto piano di polarizzazione. Esistono infiniti possibili piani di vibrazione cioè tutti quelli che passano per la direzione di propagazione.
In un'onda elettromagnetica si definisce piano di polarizzazione quello in cui vibra il campo elettrico. Se l'oscillazione del campo elettrico dunque avviene sempre sulla stessa retta l'onda sarà polarizzata altrimenti se la vibrazione avviene in tutte le direzioni casuali si dice che l'onda non è polarizzata.
La luce che vediamo normalmente come quella emessa da una lampadina non è polarizzata, la possiamo infatti immaginare come un insieme di più onde che oscillano in diverse direzioni ma con la stessa frequenza e ampiezza; inoltre il nostro occhio non è in grado di distinguere tra luce polarizzata e luce non polarizzata.
Luce non polarizzata.
È possibile passare da luce non polarizzata a luce polarizzata tramite opportuni filtri che consentono solo il passaggio dell'onda in una certa direzione bloccando tutte le altre.
La luce polarizzata è caratterizzata da un campo elettrico che oscilla in una sola angolazione.
Tra le diverse tipi di polarizzazione che può assumere l'onda vi sono:
1) Polarizzazione lineare
La direzione del vettore campo elettrico è costante nel tempo. L'estremo del vettore campo elettrico in un dato punto descrive nel tempo quindi un segmento.
Convenzionalmente tale tipo di polarizzazione viene rappresentata con un segmento con doppia freccia.
2) Polarizzazione circolare
In questo caso l'estremo del vettore campo elettrico, in un dato punto, descrive nel tempo una circonferenza.
Si rappresenta come una circonferenza che può essere percorsa in senso orario o antiorario e perciò si distingue rispettivamente tra polarizzazione circolare destrorsa o sinistrorsa.
3) Polarizzazione ellittica
Questa volta l'estremo del vettore campo elettrico dell'onda elettromagnetica, in un dato punto, descrive nel tempo una ellisse; se l'ellisse è percorsa in senso orario la polarizzazione è detta destrorsa, se in senso antiorario invece è sinistrorsa.
Due stati di polarizzazione di onde elettromagnetiche si dicono ortogonali se:
- in caso di polarizzazione lineare le due direzioni differiscono di un angolo di 90°;
- in caso di polarizzazione circolare se sono uno destrorso e uno sinistrorso;
- in caso di polarizzazione ellittica se gli angoli che i semiassi maggiori formano con l'asse x differiscono di 90°.
Link correlati:
Esercizio sulla legge di Malus e fascio di luce polarizzata linearmente che attraversa due filtri polarizzatori
Esercizio svolto sulla legge di Snell
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