Světlo je příčné elektromagnetické vlnění. Vektor intenzity E elektrického pole je vždy kolmý na směr, kterým se vlnění šíří. V rovině kolmé k paprsku přirozeného světla se směr vektoru E nahodile mění (obr. 3-29a). Takové světelné vlnění označujeme jako nepolarizované světlo.
Světelné vlnění, jehož vektor E kmitá stále v jednom směru, je lineárně polarizované světlo (obr. 3-29b). Přirozené světlo lze různými způsoby měnit na světlo polarizované.
Ukážeme si to na příkladu polarizace světla odrazem, lomem, dvojlomem a absorpcí.
Polarizované světlo se nijak od světla přirozeného nijak neliší. K tomu abychom určili orientaci roviny polarizovaného světla musíme zařízení zvané analyzátor. Ten tvoří opět vhodný polarizační prostředek, který propouští světlo jen s určitou orientací kmitové roviny.
Polarizace světla odrazem a lomem
Jestliže nepolarizováné světlo dopadá pod určitým úhlem na skleněnou desku (obr.3-30), polarizuje se tak, že v odraženém světle vektor Ekmitá kolmo k rovině dopadu.
Polarizace je však jen částečná a závisí na úhlu dopadu světla. Odražené světlo je úplně polarizované jen při určitém úhlu dopadu, jehož velikost závisí na indexu lomu pro rozhraní na kterém dochází k odrazu.
Např.: Při odrazu na skle o indexu lomu n = 1,5 nastává úplná polarizace při úhlu dopadu aB = 56°. Tento úhel označujeme jako Brewsterův (čti brústrův) nebo polarizační úhel.
K částečné polarizaci dochází také při lomu světla. V tomto případě je však polarizováno tak, že vektor E kmitá rovnoběžně s rovinou dopadu.
Polarizace světla dvojlomem
V opticky stejnorodém prostředí se světlo šíří všemi směry a stejnou rychlostí, ale krystaly některých látek jsou z hlediska šíření světla nestejnorodé rychlost světla v různých směrech různá. Jestliže na takový krystal dopadá světlo, nastává dvojlom. Světelný paprsek se na rozhraní s krystalem rozdělí na dva paprsky: paprsek mimořádný a paprsek řádný. Oba paprsky jsou lineárně polarizované.
Nejznámějším minerálem s touto vlastností je islandský vápenec, který tvoří čiré a často poměrně velké krystaly. Položíme-li krystal na kresbu uvidíme ji zdvojeně (obr. 3.31). to je způsobeno zdvojením paprsku.
Polarizace absorpcí světla
V technické praxi se k polarizaci světla používají speciální polarizační filtry (polaroidy). Jsou zhotoveny z plastického materiálu, který obsahuje látku s poměrně dlouhými molekulami. Ty jsou technologickým postupe srovnány, tak že osy molekul jsou rovnoběžné. Proto když světlo prochází polarizačním filtrem je elektrická složka světelného vlnění, která není kolmá na osy molekul ve filtru filtrem neprochází. To znamená, že polaroid procházející světlo zeslabuje.
Užití polarizovaného světla
Polarizované světlo se nijak od světla přirozeného nijak neliší. K tomu abychom určili orientaci roviny polarizovaného světla musíme zařízení zvané analyzátor. Ten tvoří opět vhodný polarizační prostředek, který propouští světlo jen s určitou orientací kmitové roviny.
Podstata funkce analyzátoru a polarizátoru ukazuje obrázek 3-32. Pokud jsou štěrbiny polarizátoru i analyzátoru rovnoběžné světlo prochází. Pokud nejsou štěrbiny rovnoběžné světlo neprochází a analyzátor se jeví jako temný (obr. 3-33)
Polarimetrie:
Polarizované světlo se používá ke zkoumání opticky aktivních látek. To jsou látky, které mají schopnost stáčet rovinu polarizovaného světla. Mezi opticky aktivní látky můžeme zařadit roztok cukru, bílkovin, oleje apod. Stáčení kmitové roviny polarizovaného světla měřímepolarimetrem, jehož schéma je na obrázku 3-34. Přirozené světlo se nejprve polarizuje polarizátorem P, prochází opticky aktivní látkou L a vstupuje do analyzátoru A. před vložením látky do analyzátoru jsou roviny A a P zkřížené, takže zorné pole je temné. Po vložení látky se zorné pole rozjasní a otáčením analyzátoru se vyhledá poloha, při níž je pole analyzátoru opět temné. Úhel otočení analyzátoru se odečítá na stupnici S. Úhel stočení roviny polarizovaného světla je přímo úměrné koncentraci aktivní látky v roztoku.
