polarizace světla Mgr. Kamil Kučera

ANOTACE Kód EVM: K_INOVACE_1.FY.28 Číslo projektu: CZ.1.07/1.1.28/01.0050 Vytvořeno: listopad 2013 Ročník: 4. ročník – čtyřleté gymnázium, 8. ročník – osmileté gymnázium (RVP-G), Anotace: Vzdělávací oblast Člověk a příroda Vzdělávací obor Fyzika Tematický okruh Vlnová optika Materiál slouží jako k vysvětlení polarizace světla, jakými způsoby ho můžeme získat a využití polarizovaného světla v praxi. Učivo je ověřeno závěrečným testem. Materiál se využije v průběhu hodiny. Pomůcky: interaktivní tabule.

Polarizace světla - vlastnost světla, která je dána přesně určeným směrem vektorů E a B ve světelné elektromagnetické vlně Světlo je příčné postupné EM vlnění, vektor E je kolmý na směr šíření světla a u nepolarizovaného světla mění nahodile svůj směr. V (lineárně) polarizovaném světle kmitá vektor E stále v jedné rovině kolmé k rovině vektoru B. [2] [1]

Polarizace odrazem odrazem pod libovolným se světlo lineárně polarizuje jen částečně vektor E kmitá kolmo na rovinu dopadu úplná lineární polarizace nastává při Brewsterově úhlu, pro který platí (n – index lomu prostředí, na kterém nastává odraz) např. pro sklo [4] [3]

Polarizace lomem lomem se světlo lineárně polarizuje jen částečně (ani opakovaným lomem nedosáhneme nikdy úplně polarizovaného světla) vektor E kmitá kolmo na rovinu dopadu vektory E v lomeném a odraženém světle jsou navzájem kolmé [5] [6]

Polarizace dvojlomem dvojlom – jev v anizotropním optickém prostředí, při němž světelný paprsek dopadající na krystal v jiném směru než ve směru optické osy se rozpadá na řádný a mimořádný paprsek Světlo obou paprsků je úplně lineárně polarizované a vektory E obou vln kmitají v rovinách navzájem kolmých. např.: islandský vápenec, krystaly křemene [8] [7]

Polarizace absorpcí v praxi nejpoužívanější způsob polarizace světla používají se speciální filtry (polaroidy), které jsou tvořeny dlouhými rovnoběžnými molekulami v průhledné umělé hmotě propouštějící jen mimořádný paprsek dochází k zeslabení světla [10] [9]

Využití polarizovaného světla polarizační filtry - brýle (řidiči automobilů, rybáři) - filtry na objektivech fotoaparátů polarimetrie – zkoumání opticky aktivních látek (roztoky cukrů, bílkovin, olejů) stáčejících rovinu polarizovaného světla fotoelasticimetrie – zkoumání mechanického napětí v modelech různých objektů založená na umělé anizotropii vyvolané vnější deformací [12] [13] [11]

Využití polarizovaného světla (vlnění) zobrazovač LCD – LCD monitory, LCD televize snímač optického záznamu na kompaktním disku rádiové vysílače a přijímače polarizační mikroskop - mineralogie [16] [14] [15]

Trocha opakování Vysvětlete rozdíl mezi nepolarizovaným a polarizovaným světlem. Jakými způsoby lze polarizovat světlo? Vysvětlete princip polarimetrie. Popište fotoelasticimetrii. Vysvětlete požití polarizačních filtrů v praxi.

Zdroje a použitá literatura [1] DAVE3457. wikipedia [online].] [cit. 8.11.2013.] Dostupný na WWW: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/30/Linearly.Polarized.Wave.svg?uselang=cs [2] MELLISH, Bob. wikipedia [online]. [cit. 8.11.2013.] Dostupný na WWW: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/94/Wire-grid-polarizer.svg [3] NEZNÁMÝ. polar-peza.euweb.cz [online]. [cit. 8.11.2013.] Dostupný na WWW: http://polar-peza.euweb.cz/zpusoby_polarizace.html#odrazem [4] NEZNÁMÝ. polar-peza.euweb.cz [online]. [cit. 8.11.2013.] Dostupný na WWW: http://polar-peza.euweb.cz/zpusoby_polarizace.html#odrazem [5] MELLISH, Drbob Bob. wikipedia [online]. [cit. 8.11.2013.] Dostupný na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Brewster-polarizer.svg [6] MAKSIM. wikipedia [online]. [cit. 8.11.2013.] Dostupný na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Brewsters-angle.png [7] KELLER, Klaus-Dieter. wikipedia [online]. [cit. 8.11.2013.] Dostupný na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Light_matter_birefringence.svg?uselang=cs [8] HÄGGSTRÖM, Mikael. wikipedia [online]. [cit. 8.11.2013.] Dostupný na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rays_passing_through_birefringent_material.png?uselang=cs [9] NASTY PLUS. wikipedia [online]. [cit. 8.11.2013.] Dostupný na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:CPL.JPG [10] WAUGSBERG. wikipedia [online]. [cit. 8.11.2013.] Dostupný na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Animation_polariseur_2.gif?uselang=cs [11] KAIDOR. wikipedia [online]. [cit. 8.11.2013.] . Dostupný na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Polarimeter_(Optical_rotation).svg?uselang=cs [12] KRUESS. wikipedia [online]. [cit. 8.11.2013.] Dostupný na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:P8kupd.jpg?uselang=cs [13] DILMEN, Nevit. wikipedia [online]. [cit. 8.11.2013.] Dostupný na WWW: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Plastic_Protractor_Polarized_05375.jpg [14] FLORISLA. wikipedia [online]. [cit. 8.11.2013.] ]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:LG_L194WT-SF_LCD_monitor.jpg [15] ASIM18. wikipedia [online]. [cit. 8.11.2013.] Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Asus_CD-ROM_drive.jpg [16] GUTTE, Bernd. wikipedia [online]. [cit. 8.11.2013.] Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Jested.jpg SVOBODA, Emanuel a kol. Přehled středoškolské fyziky. Praha: SPN, 1990, ISBN 80-04-22435-0