Polarisation des Lichts

Fotografische Polarisatoren werden typischerweise aus gehärteten Gelen mit sehr langen Molekülen hergestellt. Diese Moleküle lassen Elektronen leicht in eine Richtung (im Allgemeinen entlang der Moleküle) wandern, aber nur sehr schwer in eine andere. Wenn also das oszillierende elektrische Feld des Lichts hinzukommt, gibt es zwei Komponenten. Einer, der entlang des Moleküls zeigt, wird die Elektronen anregen, wodurch sie sich frei bewegen können. Bei dieser Polarisation verhält sich das Molekül ähnlich wie ein Metall, was bedeutet, dass das Licht reflektiert wird. Das elektrische Feld der anderen Komponente des Lichts schwingt in die falsche Richtung; Die Elektronen interagieren nicht stark mit dem einfallenden Licht und können es daher nicht reflektieren.

Warum sehen Sie also irgendetwas durch Polarisatoren? Erstens sind Polarisatoren nicht perfekt; Selbst das Beste lässt einen bestimmten Prozentsatz des Lichts durch, das es blockieren soll. Zweitens, und was noch wichtiger ist, ist Licht, das Sie sehen, wenn Sie sich umschauen, normalerweise unpolarisiert (oder zufällig polarisiert), was bedeutet, dass etwa die Hälfte die Polarisation hat, die blockiert werden sollte, und die andere Hälfte die Polarisation, die übertragen wird. Polarisierende Sonnenbrillen blockieren also ungefähr die Hälfte des Lichts (die Hälfte, die zufällig in der falschen Polarisation ist). Wenn das Licht von etwas reflektiert wird (insbesondere bei niedrigen Blickwinkeln), ist es natürlich normalerweise polarisiert, weshalb polarisierende Sonnenbrillen dazu beitragen, die Blendung durch diese Reflexionen zu blockieren.

Ein 2D-Polarisator sorgt dafür, dass sich Wellen leicht in Richtung der Polarisation ausbreiten, absorbiert jedoch die Wellen, die senkrecht zur Polarisationsrichtung verlaufen (indem sie in Wärme umgewandelt werden).

Dieses Bild aus Wikipedia demonstriert dies sehr schön:

Bei langen Wellen wie Mikrowellen können Sie eine Metallplatte mit einigen Zentimetern Septierung verwenden, aber bei kurzen Wellen wie sichtbarem Licht muss der Polarisator auf molekularer Ebene aufgebaut sein, daher benötigen Sie ein Material mit sehr langen Molekülen als "Platten" fungieren.