Polarizator
Versiunea actuală a paginii nu a fost încă revizuită de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 17 martie 2019; verificările necesită 14 modificări .Polarizator - un dispozitiv conceput pentru a obține radiații optice polarizate complet sau parțial din radiații cu o stare arbitrară de polarizare [1] . În conformitate cu tipul de polarizare obținut cu ajutorul polarizatoarelor, acestea se împart în liniare, circulare și mai rare eliptice [2] . Polarizatoarele liniare produc lumină polarizată plană, polarizatoarele circulare produc lumină polarizată circular, iar polarizatoarele eliptice produc lumină polarizată eliptică cu un tip predeterminat de elipsă.
Polarizatoarele liniare se bazează pe utilizarea unuia dintre cele trei fenomene fizice. Unul dintre ele este birefringența , celălalt este dicroismul liniar , iar al treilea este polarizarea luminii care apare atunci când este reflectată la interfețele dintre medii. Polarizatoarele circulare sunt de obicei o combinație între un polarizator liniar și o placă cu un sfert de undă (compensator optic).
Polarizatorii sunt utilizați în studiul distribuțiilor mecanice a tensiunilor în obiecte transparente folosind lumina polarizată, în studiul structurii substanțelor, în zaharimetrie și în special în cristalul optică . Folosit pe scară largă în filtre polarizante fotografice și astronomie.
Filtru de polarizare în optică și spectroscopie
Un filtru de polarizare în optică și spectroscopie este un dispozitiv format de obicei din două polarizatoare liniare și una sau mai multe plăci de fază între ele [3] . Proiectat pentru a schimba compoziția spectrală și energia radiației optice incidente pe acesta. Se utilizează în cazurile în care este imposibil să se obțină rezultatul dorit prin alte mijloace, mai simple.
Filtru de polarizare în fotografie
Un filtru de polarizare în fotografie este un polarizator conceput pentru a elimina efectele nedorite ( strălucire , reflexii), pentru a reduce luminozitatea (cu o creștere simultană a saturației) a cerului etc. sau pentru a atinge obiective artistice. Proiectat structural pentru partajarea cu dispozitive fotografice. Arată ca un filtru de lumină obișnuit, dar are două părți, aproximativ de aceeași grosime - față și spate, care se pot roti liber una față de cealaltă. Spatele filtrului este înșurubat pe lentilă, iar prin rotirea jumătății din față, în care se află de fapt polarizatorul, efectul dorit este selectat după un unghi sau altul.
Jumătatea din față a filtrului polarizant poate avea un filet intern pentru atașarea unui capac de obiectiv, a unei hote filetate sau a altor filtre. În obiectele strălucitoare, diferitele lor părți pot da strălucire cu unghiuri de polarizare diferite, care nu pot fi suprimate simultan de un singur filtru. În plus, pot exista o mulțime de obiecte strălucitoare în cadru. În astfel de situații, se folosesc mai multe filtre polarizante răsucite secvențial și toate, cu excepția celui din spate, trebuie să fie neapărat nu circulare, ci polarizate liniar, deoarece compensatorul optic disponibil în filtrul cu polarizare circulară face imposibilă obținerea efectului de polarizare rămasă. filtre care vor fi situate în spatele lui mai aproape de obiectiv.
Densitatea optică a filtrelor polarizante variază de obicei între două și cinci.
Poate fi prezentă distorsiune de culoare. În special, unele filtre au o picătură de până la un stop în regiunea albastru-violet, datorită căreia „înverzesc” vizibil imaginea.
De asemenea, filtrele polarizante ieftine, mai des decât cele colorate, pot afecta negativ reproducerea detaliilor fine. Filtrul de polarizare, alaturi de filtrul de blocare UV „de protectie”, este cel mai folosit filtru in fotografie.
Dispozitiv
Pentru cele mai multe aplicații practice, un filtru polarizant este realizat sub formă de două plăci de sticlă cu un film polaroid între ele , care are dicroism liniar. Filmul Polaroid este un strat de acetat de celuloză care conține un număr mare de cristale mici de herapatită ( compus de iodură de sulfat de chinină ). De asemenea, sunt utilizate filme de iod- polivinil cu lanțuri polimerice orientate identic . Identitatea orientării cristalelor se realizează folosind un câmp electric, iar lanțurile polimerice sunt orientate prin întindere mecanică. [patru]
Un filtru cu polarizare circulară are în plus un compensator optic - o placă de fază cu un sfert de undă (folosită și în interferometre , face posibilă determinarea diferenței de cale a două fascicule de raze). Utilizează fenomenul dublei refracții în cristale. Vitezele razelor „obișnuite” și „extraordinare” din cristal (și, în consecință, lungimile optice ale căilor lor) sunt diferite, prin urmare, la trecerea prin cristal, ele dobândesc o diferență de cale determinată de grosimea acestuia. Placa este plasată de-a lungul traseului următorului fascicul, în spatele polarizatorului, iar în timpul asamblarii este rotită astfel încât axele sale optice să coincidă cu axele de polarizare. În această poziție, placa cu un sfert de undă transformă lumina polarizată liniar în lumină polarizată circular (sau invers), schimbând diferența de fază cu 90 de grade.
Așa sunt aranjate polarizatoarele tuturor producătorilor, diferența atât de calitate, cât și de preț se datorează straturilor suplimentare: antireflex, protectoare, hidrofuge.
Tipuri și utilizări
- Filtru de polarizare de polarizare liniară sau polarizator liniar [2] ( English Linear Polarizer , LP). Conține un polarizator care se rotește în cadru. Direcția de transmitere a polarizării liniare este marcată de puncte sau riscuri din părțile diametral opuse ale părții rotative a cadrului. Aplicarea sa se bazează pe faptul că o parte din lumina din lumea din jurul nostru este polarizată într-un mod liniar (și aproape de eliptic liniar). Parțial polarizate sunt toate razele care nu sunt reflectate pur de suprafețele dielectrice. Lumină parțial polarizată care vine din cer și nori. Prin urmare, folosind un polarizator liniar la fotografiere, fotograful are o oportunitate suplimentară de a schimba luminozitatea și contrastul diferitelor părți ale imaginii. De exemplu, fotografierea unui peisaj într-o zi însorită folosind un astfel de filtru poate avea ca rezultat un cer albastru închis și profund. Când fotografiați în spatele obiectelor din sticlă, polarizatorul vă permite să scăpați de reflexia fotografului în sticlă.
- Pentru fotografierea în condiții de lumină scăzută se produc polarizatoare de lumină scăzută, care polarizează parțial lumina și, prin urmare, au o mărire redusă. Când două astfel de filtre sunt adăugate perpendicular pe planurile lor de polarizare, în loc să stingă complet fluxul luminos, se obține 2/3 din flux.
- Filtru cu polarizare circulară sau polarizare circulară ( ing. Circumpolar , Polarizare circulară , CP, CPL). În plus față de polarizator, conține o placă de fază cu un sfert de undă, la ieșirea căreia lumina polarizată liniar capătă polarizare circulară. Din punctul de vedere al efectului obținut în imagine, un polarizator circular nu este diferit de unul liniar. Apariția unor astfel de filtre a fost cauzată de utilizarea fotocelulelor de automatizare TTL în camere, care, spre deosebire de materialul fotografic, s-au dovedit a fi dependente de rotația unghiului planului luminii polarizate liniar care cădea asupra lor prin lentilă. În special, lumina polarizată liniar perturbă parțial funcționarea focalizării automate în fază în camerele SLR și face dificilă măsurarea expunerii.
- Filtre neutre compuse. Dacă se adună doi polarizatori, atunci cu aceleași planuri de polarizare, un astfel de filtru are transmisie maximă a luminii (și este echivalent cu un filtru ND 2x). Cu direcții de polarizare perpendiculare, cu polarizatoare ideale, filtrul absoarbe complet lumina incidentă pe el. Prin alegerea unghiului de rotație, este posibilă modificarea transmisiei luminii a unui astfel de filtru într-un interval foarte larg.
- Filtre de polarizare de culoare compozite. Ele constau din două filtre polarizante care pot fi rotite, iar între ele se află o placă care rotește planul de polarizare a luminii. Datorită faptului că unghiul de rotație depinde de lungimea de undă, la fiecare poziție a polarizatoarelor, o parte din spectru trece printr-un astfel de sistem, iar o parte este întârziată. Rotația polarizatoarelor unul față de celălalt duce la o modificare a caracteristicilor spectrale ale filtrului. Disponibil, de exemplu, filtre roșu-verde Cokin P170 Varicolor Red/Green și portocaliu-albastru Cokin P171 Varicolor Red/Blue.
- Filtre controlate electronic. Când, împreună cu un polarizator, un element cu cristale lichide este utilizat ca modulator al radiației polarizate în proiectarea filtrelor compozite, acest lucru face posibilă controlul proprietăților filtrului direct în procesul de fotografiere.
- În astronomie, filtrele polarizante fac parte din instrumentele concepute pentru a studia gradul de polarizare liniară și circulară a luminii de la obiectele spațiale. Observațiile de polarizare sunt principala modalitate de a obține informații despre puterea câmpului magnetic în regiunile de generare a radiațiilor, de exemplu, pe piticele albe.
- La microscoape, folosind astfel de filtre, radiația polarizată face posibilă sublinierea elementelor structurii observate sau, ca și în astronomie, determinarea diverșilor parametri de polarizare, ceea ce face posibilă determinarea altor parametri de formă, densitate, distribuție a tensiunilor, interacțiuni media, etc.
Note
- ↑ Redactor-șef A. M. Prohorov. Polarizer // Dicţionar enciclopedic fizic. - Enciclopedia Sovietică . - M. , 1983.
- ↑ 1 2 GOST 23778-79 Măsurătorile termenilor și definițiilor de polarizare optică . Comitetul de Stat pentru Standarde al URSS (1 iulie 1980). Preluat la 14 iunie 2019. Arhivat din original la 21 ianuarie 2022.
- ↑ Redactor-șef A. M. Prohorov. Filtru de lumină polarizantă // Enciclopedia fizică. În 5 volume. - Enciclopedia Sovietică . - M. , 1988.
- ↑ Yarinovskaya, A. L. Polarizing light filter // Photokinotekhnika: Encyclopedia / Ch. ed. E. A. Iofis . — M .: Enciclopedia sovietică , 1981. — 447 p.
Vezi și
 Dicționare și enciclopedii |
|---|