Τι είναι η Πόλωση;

Η πόλωση είναι μια ιδιότητα του φωτός ή άλλης ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, που γίνεται κατανοητή κυρίως μέσω της μελέτης των κυμάτων της ακτινοβολίας. Ανακαλύφθηκε από τον Etienne Louis Malus, έναν Γάλλο φυσικό στις αρχές του 1800. Το ορατό φως είναι το εύρος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που μπορούν να δουν οι άνθρωποι και τα μήκη κύματός του έχουν εύρος από περίπου 380 έως 740 νανόμετρα. Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία είναι η ακτινοβολία που παράγεται από ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία που ταξιδεύουν μαζί με την ταχύτητα του φωτός στο διάστημα.

Το φως έχει περιγραφεί ότι αποτελείται από δύο σετ εγκάρσιων κυμάτων που βρίσκονται σε ορθή γωνία μεταξύ τους. Αυτά τα δύο σετ κυμάτων αντιπροσωπεύουν τα ηλεκτρικά και μαγνητικά τμήματα της ακτινοβολίας. Αν και η πόλωση μπορεί να είναι αρκετά περίπλοκη, μπορεί να γίνει καλύτερα κατανοητή χρησιμοποιώντας απλά παραδείγματα.

Μερικές φορές είναι πιο εύκολο να ληφθεί υπόψη αυτή η ιδιότητα εάν ληφθεί υπόψη μόνο ένα από τα δύο σύνολα κυμάτων – το ηλεκτρικό σύνολο. Στο μη πολωμένο φως, τα κύματα βρίσκονται σε ένα συνονθύλευμα κατευθύνσεων. Τα κύματα έχουν πολλούς διαφορετικούς προσανατολισμούς γύρω από την κατεύθυνση που πηγαίνει το φως. Κάθε κύμα αντιπροσωπεύεται από ένα βέλος που βρίσκεται σε ορθή γωνία προς την κατεύθυνση που κινείται το κύμα. Ωστόσο, ένα βέλος μπορεί να δείχνει προς τα πλάγια, ένα μπορεί να δείχνει προς τα πάνω και ένα άλλο μπορεί να δείχνει προς τα κάτω.

Αν και το μη πολωμένο φως μπορεί να είναι χαοτικό, η πόλωση έχει το αντίθετο αποτέλεσμα. Το πολωμένο φως έχει τον προσανατολισμό όλων των βελών που δείχνουν προς την ίδια κατεύθυνση. Ανεξάρτητα από την κατεύθυνση που μπορεί να βλέπουν τα βέλη, όλα τα βέλη ακολουθούν ακριβώς το παράδειγμά τους.

Μερικοί επιστήμονες μπορεί να αναφέρουν το κυκλικό πολωμένο φως. Σε αυτήν την περίπτωση, το βέλος που αντιπροσωπεύει τα κύματα φωτός εξακολουθεί να υπάρχει, αλλά περιστρέφεται καθώς το κύμα κινείται κατά μήκος. Μερικοί έχουν συγκρίνει το βέλος που απεικονίζει τα κύματα του κυκλικά πολωμένου φωτός με έναν δείκτη ενός ρολογιού — που περιστρέφεται γύρω και γύρω καθώς το κύμα προχωρά.

Η πόλωση παράγεται επίσης φυσικά σε ορισμένες περιπτώσεις, όπως όταν το φως διέρχεται από συγκεκριμένους κρυστάλλους ή μέσω τεχνητού υλικού που έχει σχεδιαστεί για να δημιουργεί αυτό το αποτέλεσμα. Τα πολωμένα γυαλιά ηλίου, για παράδειγμα, λειτουργούν αφήνοντας μόνο το κατακόρυφο πολωμένο φως να εισέλθει. Είναι δημοφιλή στους λάτρεις της ύπαιθρης και στους ανθρώπους που επιθυμούν να μειώσουν τη λάμψη από τον ήλιο.

Οι κεραίες εκπομπής ραδιοφώνου και δέκτης είναι επίσης πολωμένες και μία από τις πιο κοινές χρήσεις αυτής της ιδιότητας είναι στο ραντάρ. Τα ραδιόφωνα AM και FM χρησιμοποιούν κάθετη πόλωση ενώ οι τηλεοράσεις οριζόντια πόλωση. Είναι ενδιαφέρον ότι αυτές οι δύο κατευθύνσεις εναλλάσσονται με τη χρήση δορυφορικών επικοινωνιών — ακόμη και για χρήση στην τηλεόραση. Ένας δορυφόρος μπορεί να μεταφέρει δύο διαφορετικές εκπομπές μιας συχνότητας και να διπλασιάσει τον αριθμό των πελατών που μπορούν να εξυπηρετηθούν.