სინათლის პოლარიზაციის ფენომენი არის ოპტიკური ფენომენი, რომელიც გამოიყენება ტექნოლოგიაში, მაგრამ არ არის ნაპოვნი Ყოველდღიური ცხოვრების. პოლარიზებული სინათლე ფაქტიურად გარს გვიკრავს, მაგრამ პოლარიზაცია პრაქტიკულად მიუწვდომელია ადამიანის თვალისთვის. ჩვენ ვიტანჯებით „პოლარიზაციის სიბრმავეთი“.

თავის წიგნში „ტრაქტატი სინათლის შესახებ“ კრისტიაან ჰაიგენსი აღწერს გასაოცარ ფენომენს, რომელიც მან აღმოაჩინა ისლანდიური სპარის გამჭვირვალე კრისტალებთან ექსპერიმენტების დროს: თუ სინათლეს სპარის კრისტალში გაატარებ, მაშინ იმავე კრისტალში სინათლის მეორე გავლის შემდეგ, სინათლის სხივისა და ბროლის გარკვეული ორიენტაცია, სხივი თითქმის მთლიანად ქრება. აქედან შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ სინათლეზე პირველი კრისტალის მოქმედების შედეგად მისგან გამომავალი სინათლის ტალღა გამოდის განსხვავებული, ვიდრე ადრე იყო. შემდგომში ამ ფენომენს ფრანგმა მეცნიერმა ე.მალუსმა უწოდა სინათლის პოლარიზაცია.

სინათლის ელექტრომაგნიტურ თეორიაში სინათლის ტალღების პოლარიზაცია შემდეგნაირად აიხსნება.

ბუნებრივი სინათლე, მზის მიერ შექმნილი თუ ნებისმიერი ჩვეულებრივი წყარო, როგორიცაა ნათურები, არის ტალღების ერთობლიობა, რომელიც გამოსხივებულია ატომების დიდი რაოდენობით. ასეთ შუქზე ვექტორი E ირხევა სინათლის გავრცელების მიმართულების პერპენდიკულარულად ყველა მიმართულებით (სურ. 22.1). თუ ბუნებრივი სინათლის სხივი გაივლის, მაგალითად, ტურმალინის კრისტალში, შუქი პოლარიზდება. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ზოგიერთ კრისტალს (განსაკუთრებით ტურმალინს) აქვს სინათლის ტალღების გადაცემის თვისება მხოლოდ ერთ სიბრტყეში, რომელიც ემთხვევა ბროლის სიმეტრიის ღერძს. ახოლო კრისტალში გავლისას გადაიცემა მოხვედრილი ბუნებრივი სინათლის მხოლოდ ის ნაწილი, რომელშიც ინტენსივობის ვექტორი E არის ორიენტირებული ბროლის ღერძის პარალელურად.

სინათლის ტალღის E ვექტორის რხევების გარკვეული მიმართულებით ორიენტირების პროცესს ე.წ.პოლარიზაცია .

პოლარიზებული ტალღა ამას ეწოდება განივი ტალღა, რომელშიც ყველა ნაწილაკი ერთსა და იმავე სიბრტყეში ირხევა.

სიბრტყე, რომელიც გადის ელექტრულ ვექტორზე E და ელექტრომაგნიტური ტალღის გავრცელების მიმართულებაა პოლარიზაციის სიბრტყე (რხევის სიბრტყე).

ე თუ მეორე კრისტალს მოათავსებთ პირველი ბროლის უკან, მაშინ მას უკვე აღწევს პოლარიზებული სინათლე (ნახ. 22.2). თუ ორივე კრისტალის ღერძი პარალელურია, საინტერესო არაფერი მოხდება. თუ მეორე კრისტალი ბრუნავს და პირველს უძრავად ტოვებს, მაშინ როცა მათ ღერძებს შორის კუთხე იზრდება, გადაცემული სინათლის ინტენსივობა თანდათან შემცირდება და, თუ ღერძები ერთმანეთის პერპენდიკულარულია, გახდება ნული. ამ შემთხვევაში, მეორე კრისტალზე მოხვედრილი სინათლის ტალღა არ შეიცავს E ვექტორის რხევებს ბროლის ღერძის პარალელურად და, შესაბამისად, ეს კრისტალი არ გადასცემს სინათლეს, მთლიანად შთანთქავს მას.

პ პოლარიზებული ტალღის მიღება შესაძლებელია რეზინის სადენის გამოყენებით, თუ მის გზაზე თხელი ჭრილით ბარიერია განთავსებული. ჭრილი გაუშვებს მხოლოდ იმ ვიბრაციას, რომელიც მის გასწვრივ ხდება (ნახ. 22.3). თვითმფრინავით პოლარიზებული ტალღა გამოიყოფა ცალკეული ატომისგან.

მოწყობილობა, რომელიც იზოლირებს ვიბრაციას, რომელიც ხდება ერთ სიბრტყეში და საშუალებას აძლევს ადამიანს მიიღოს პოლარიზებული შუქი ბუნებრივი სინათლისგან, ე.წ.პოლარიზატორი .

მოწყობილობა, რომელიც საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ პოლარიზაციის სიბრტყე (მეორე ჭრილი) ე.წანალიზატორი

თუ პოლარიზებული სხივი ეცემა ანალიზატორზე, რომლის პოლარიზაციის სიბრტყე ქმნის α კუთხეს ანალიზატორის პოლარიზაციის სიბრტყესთან, მაშინ განისაზღვრება ანალიზატორის გავლით გამავალი სხივის ინტენსივობა. მალუსის კანონი (ნახ. 22.4):

I = I 0 cos 2 α (22.1)

თუ α =π/2, მაშინ იქნება ხედვის ველის სრული დაბნელება.

					ფ ტრან
					BB YY

ფ ტრან

A B BYY

მაღალი ვიბრაციები, რომლებიც ხდება მხოლოდ ერთ კონკრეტულ სიბრტყეში;

რხევის მიმართულებას ადგენს პოლარიზატორი. მინერალი შესწავლილია გადამცემ პოლარიზებულ სინათლეში, რომელიც გარეგნულად არაფრით განსხვავდება ჩვეულებრივი სინათლისგან, ანუ დამატებითი მოწყობილობების გარეშე ჩვენ ვერ განვსაზღვრავთ, თუ რა სახის სინათლესთან გვაქვს საქმე - მარტივი თუ პოლარიზებული. პოლარიზებული სინათლის სრული სარგებლობისთვის, თქვენ უნდა გამოიყენოთ სხვა პოლარიზატორი, რომელსაც ანალიზატორი ეწოდება. იგი მდებარეობს მილის ზედა ნაწილში, პირდაპირ თვალის წინ. ანალიზატორი შეიძლება ამოღებულ იქნას, შემდეგ კი მინერალს შუქზე ისე განვიხილავთ, როგორც ჩვეულებრივ შუქზე. როდესაც ანალიზატორი ჩართულია (ნიკოლები გადაკვეთილია), შეინიშნება სპეციფიკური ნიმუშები, რაც დამოკიდებულია მინერალის სტრუქტურასა და მის ოპტიკურ თვისებებზე.

პოლარიზებული მიკროსკოპის გამოსაყენებლად საჭიროა კრისტალური ოპტიკის სპეციალური ცოდნა, რადგან ასეთი მიკროსკოპის გამოყენებით მკვლევარს ბევრი რამის თქმა შეუძლია მინერალის სტრუქტურის შესახებ ოპტიკური თვისებებისა და მხოლოდ ასეთ მიკროსკოპში დაფიქსირებულ მოვლენებზე დაყრდნობით. კრისტალური ოპტიკის თეორიულ ცოდნაში ჩასვლის გარეშე განვიხილავთ რამდენიმე პრაქტიკულ შედეგებს, რომლებიც შეიძლება დაფიქსირდეს პოლარიზებული მიკროსკოპით მუშაობისას.

მინერალების განსაზღვრის ფრინველის მეთოდების შესახებ

მინერალების იდენტიფიკაციისთვის ყველაზე მნიშვნელოვანი ოპტიკური თვისებებია ოპტიკური კლასი და რეფრაქციული ინდექსი.

ოპტიკური კვლევის მეთოდი იყენებს პოლარიზებულ მიკროსკოპს. შესწავლილი მარცვლებიდან აუცილებელია პრეპარატის მომზადება. შესასწავლი მარცვლები უნდა იყოს პატარა (საჭიროების შემთხვევაში მსხვილი მარცვლები დაჭყლეტილია) - ზომა 0,1–0,2 მმ. ისინი უნდა იყოს განლაგებული (ჩაძირული) სითხის წვეთში შუშის სლაიდზე, რომელიც დაფარულია საფარით. ზოგჯერ მინერალებს სწავლობენ თხელ მონაკვეთებში (თხელი ფირფიტები 0,03 მმ სისქით). ფირფიტები დაწებებულია შუშის სლაიდზე სპეციალური იზოტროპული ნივთიერებით, ფისით, კანადური ბალზამით და დაფარულია გადასაფარებლით. მაგრამ ეს უფრო ეხება მინერალების შესწავლას კლდეებთან ერთად.

პირველი ამოცანა მინერალის იდენტიფიცირებისას არის იმის გარკვევა, თუ რომელ მინერალურ სახეობას მიეკუთვნება: კორუნდი, ცირკონი, ოლივინი თუ ფელდსპარი. მინერალის ბუნების შესახებ პირველი ვარაუდი ხშირად შეიძლება გაკეთდეს მისი ფერის, ბრწყინვალების და ზოგადი გარეგნობის საფუძველზე, მაგრამ განსაზღვრის სისწორეში შეგიძლიათ დარწმუნებული იყოთ მხოლოდ მისი ამა თუ იმ ოპტიკური ან ფიზიკური გაზომვის შედეგად. მუდმივები.

მინერალის ოპტიკური თვისებების დადგენამდე მას აკვირდებიან მიკროსკოპით. ფიზიკური თვისებებიასოცირდება სტრუქტურასა და სიმეტრიასთან - ეს არის მარცვლების ან მათი ფრაგმენტების ფორმა, ჭრილობა, გატეხვა, ჩანართები. დაშლის არსებობა ან არარსებობა ჩვეულებრივ ვლინდება მინერალის წვრილ ფრაგმენტებად დაქუცმაცებით; ასე რომ, კარგი გაყოფის მქონე მინერალი ქმნის ფრაგმენტებს წინასწარ

					ფ ტრან
					BB YY

ფ ტრან

A B BYY

საკუთრება სწორი კიდეებით (მაგალითად, ამფიბოლები, პიროქსენი, ველი

სპარები და ტრიგონალური კარბონატები). ზოგიერთ შემთხვევაში, დაშლის მიმართულებები ან კუთხეები შეიძლება განისაზღვროს მიკროსკოპით.

გამჭვირვალობის შესწავლა

მინერალები გამჭვირვალე, გამჭვირვალე და გაუმჭვირვალეა. მინერალები, რომლებიც ქმნიან ქანებს (სილიკატები, ალუმინოსილიკატები, ნაკლებად ხშირად კარბონატები და ფოსფატები) გამჭვირვალეა - ეს არის ოლივინი, პიროქსენი, ამფიბოლი, კვარცი, ფელდსპარები, კალციტი, აპატიტი და ა.შ. , ქრომის სპინელები ან ჰემატიტი . გაუმჭვირვალე მინერალებია ის მინერალები, რომლებიც არ არის გამჭვირვალე თხელ ჩიპებშიც კი, მაგალითად, პირიტი, ქალკოპირიტი, მაგნეტიტი, ილმენიტი და ა.შ.

მარცვლის ფორმის შესწავლა

მრავალი მინერალისთვის მარცვლების ფორმა და ჭრილობის არსებობა ადვილად შესამჩნევი დიაგნოსტიკური მახასიათებელია, ამიტომ მინერალის იდენტიფიცირება მათი შესწავლით უნდა დაიწყოს. ანიზოტროპული მინერალები, კრისტალური მედის ტიპის მიხედვით, შეიძლება ჰქონდეს ტაბულური, პრიზმული, ფირფიტის ფორმის, ფოთლოვანი, ქერცლიანი, ნემსის ფორმის და სხვა ფორმები.

ჩანართების შესწავლა

ჩანართები და მათი ხასიათი იძლევა წარმოდგენას მათ მატარებელი მინერალის კრისტალიზაციის პირობებზე, საიდანაც ისინი განსხვავდებიან ზომით, ფორმით, რელიეფით და ფერით. ჩანართები შეიძლება წარმოდგენილი იყოს მომრგვალებული ბუშტებით, თხელი ნემსის ფორმის კრისტალებით და არარეგულარული წარმონაქმნებით (ჩანაცვლების დროს). ბუშტები ივსება გაზით, სითხით, ზოგჯერ ორივე ერთად და თუნდაც მყარი ფაზის მონაწილეობით - ზოგიერთი მინერალის პაწაწინა კრისტალებით. ჩანართების ზუსტი დიაგნოზი მოითხოვს სპეციალურ ტექნიკას. ამიტომ, მიკროსკოპის ქვეშ შესწავლისას, ისინი შემოიფარგლება მათი ფორმისა და ზომის აღწერით, კიდეებთან ან გაყოფასთან მიმართებაში, რაოდენობასთან, მინერალში განაწილების ერთგვაროვნებით და პირველ მიახლოებამდე განსაზღვრით.

ოპტიკური კლასის განსაზღვრა

ანიზოტროპული ნივთიერებები ადვილად შეიძლება განვასხვავოთ იზოტროპული ნივთიერებებისგან, თუ შესწავლილი მარცვლების შემცველი პრეპარატი დაფიქსირდა პოლარიზებული მიკროსკოპის ქვეშ მაღალი სიმძლავრის ლინზებით. დღის ანალიზატორი.

1. სითხე და მარცვლეულიიზოტროპული ნივთიერებაგამოჩნდება ბნელი და დარჩება ისე, როგორც არ უნდა შემობრუნდეს მიკროსკოპის საფეხური.

2. მარცვლების უმეტესობაზეანისოტროპული ნივთიერებაშეინიშნება ჩარევის ფერები და მარცვლები გახდება მუქი ოთხჯერ 90º ინტერვალით, როდესაც მიკროსკოპის ეტაპი მთლიანად ბრუნავს.

3. იმის დასადგენად, არის თუ არა ანიზოტროპული მინერალიგამოიყენება ცალღეროვანი (შუა სისტემის მინერალი) ან ბიაქსიალური (ქვედა სისტემის მინერალი) -

					ფ ტრან
					BB YY

ფ ტრან

A B BYY

გამოიყენე დაკვირვება კონვერტაციულ სინათლეში. ამ მიზნით გამოიყენება ბერტრას ლინზა.

ჩართულია, რაც განათებას უერთდება. ღერძულობის დადგენამდე, მარცვლების მასას შორის ყველაზე დუნიანი ნაცრისფერი მარცვალი გვხვდება, მაშინაც კი, როცა ის მაქსიმალური გადაშენების პოზიციიდან 45º დაშორებულია. როდესაც ბერტრანდის ლინზა ჩართულია, მიიღება ერთ-ერთი დამახასიათებელი ჩარევის ფიგურა (შავი ჯვარი ცალღერძიანი მინერალებისთვის ან ჰიპერბოლის ერთი ტოტი, რომელიც არ ქრება, როდესაც მიკროსკოპის ცხრილი ბრუნავს ბიაქსიალური მინერალებისთვის). თქვენ შეგიძლიათ დაუყოვნებლივ განსაზღვროთ მინერალის ოპტიკური ნიშანი (დადებითი ან უარყოფითი), თუ იყენებთ დამატებით მოწყობილობებს - კვარცის ფირფიტას ან კვარცის სელს.

რეფრაქციული ინდექსის განსაზღვრა

სინათლის სხივის მიმართულების გადახრა სხვა გარემოში შესვლისას ეწოდება სინათლის რეფრაქცია. გარდატეხის ინდექსი შეიძლება განისაზღვროს, როგორც ჰაერში სინათლის სიჩქარე გაყოფილი გარემოში სინათლის სიჩქარეზე. ჰაერში სინათლის სიჩქარე 300000 კმ/წმ-ია. მზისა და ვარსკვლავების შუქი ჩვენამდე მოდის იმავე უზარმაზარი სიჩქარით. კვარცში (კლდის კრისტალი, ამეთვისტო) სინათლის სიჩქარე მცირდება 194000 კმ/წმ-მდე, ხოლო ბრილიანტში 124000 კმ/წმ-მდე. ამრიგად, ალმასს აქვს გარდატეხის ინდექსი 300,000: 124,000 = 2.42, ანუ ყველაზე მაღალია სამკაულებში გამოყენებული ყველა ძვირფასი ქვის გარდატეხის ინდექსთან შედარებით, რაც იწვევს ქვის ცქრიალა ალმასის ბრწყინვალებას.

რეფრაქციული ინდექსის მნიშვნელობების გაზომვა მნიშვნელოვანი მეთოდია მინერალების იდენტიფიცირებისთვის. თითოეულ მინერალს აქვს სპეციფიკური რეფრაქციული ინდექსი ან ინდექსები.

იზოტროპული მინერალები ხასიათდება მხოლოდ ერთი რეფრაქციული ინდექსით, ხოლო ანისოტროპული მინერალები ხასიათდება ორი ან სამი უკიდურესი სიდიდით. იზოტროპული ნივთიერების (მაგალითად, წყალი, მინა ან იზოტროპული მინერალი - ბროწეული, სპინელი, ფლუორიტი) გამავალი სინათლე ყველა მიმართულებით ერთი და იგივე სიჩქარით მოძრაობს - ასეთი ნივთიერებებისთვის მხოლოდ ერთი რეფრაქციული ინდექსია.

თქვენ ასევე გახსოვთ, რომ სინათლის სხივი, რომელიც გადის კალციტში (ან სხვა ანისოტროპულ ნივთიერებებში), იყოფა ორ სხივად, რომელთა ვიბრაციები ორმხრივი პერპენდიკულურია. ერთ სხივს ჩვეულებრივ უწოდებენ, მეორეს კი არაჩვეულებრივს. ერთ-ერთ სხივს ექნება მაქსიმალური გარდატეხის ინდექსი მოცემული მინერალისთვის, ხოლო მეორეს, პირველზე პერპენდიკულარული, მინიმალური. ქვედა კრისტალური სისტემების მინერალებისთვის, ასევე არის მესამე რეფრაქციული ინდექსი n m, შუალედური. რაც უფრო დიდია განსხვავება მინიმალური და მაქსიმალური რეფრაქციული ინდექსების მნიშვნელობებს შორის, მით მეტია მინერალის ორმხრივი შეფერხება. ორმხრივი შეფერხება, განსხვავებით რეფრაქციული ინდექსისგან, გაცილებით რთულია მიკროსკოპის ქვეშ დადგენა, რადგან ეს პარამეტრი დამოკიდებულია მარცვლის სისქეზე. ორმხრივი შეფერხება განისაზღვრება თხელ მონაკვეთებში და რეფრაქტომეტრზე.

გარდატეხის ინდექსის ზუსტი გაზომვის დაწყებამდე აუცილებელია მინერალის ორიენტირებული განივი კვეთის პოვნა (ჩვეულებრივ, ის უნდა იყოს მინაზე სიმეტრიის ღერძის პარალელურად), რომელშიც ზუსტად შეიძლება განისაზღვროს ორი რეფრაქციული მაჩვენებელი - ერთი გასწვრივ. ღერძი და მეორე პერპენდიკულარი.

ფ ტრან

პ

A B BY Y

მაგრამ მისთვის. მიუხედავად იმისა, რომ ხშირად საკმარისია განისაზღვროს, ზოგადად, რეფრაქციული ინდექსის მნიშვნელობა, რომ შევაფასოთ ის, როგორც მაღალი, საშუალო ან დაბალი.

საიუველირო ქვების რეფრაქციული ინდექსი (განსაკუთრებით გარემოში) განისაზღვრება რეფრაქტომეტრის გამოყენებით. ფხვიერი საიუველირო ქვები (განსაკუთრებით თუ მათ არ აქვთ გლუვი კიდეები) განისაზღვრება ჩაძირვის სითხეების გამოყენებით. ამ მეთოდის გამოყენებით მარცვალი ჩაეფლო ცნობილი რეფრაქციული ინდექსის მქონე სითხის წვეთში და დაფარულია საფარით. მინერალის ზედაპირზე და სითხესთან მის კონტაქტებზე დაკვირვება აჩვენებს, თუ რამდენად განსხვავდება ამ ორი კომპონენტის (მინერალისა და სითხის) რეფრაქციული მაჩვენებლები ერთმანეთისგან. რაც უფრო მცირეა განსხვავება რეფრაქციულ მაჩვენებლებში, მით უფრო თხელია მარცვლის საზღვრები და უფრო გლუვია მისი ზედაპირი. ინფორმაცია იმის შესახებ, არის თუ არა მინერალის რეფრაქციული ინდექსი სითხისაზე მეტი ან ნაკლები, მოწოდებული იქნება ოპტიკური ეფექტით, რომელსაც ბეკეს ზოლი ეწოდება. ეს არის მსუბუქი ზოლი მინერალსა და სითხეს შორის შეხებისას, რომელიც წარმოიქმნება ორი მედიის რეფრაქციული მაჩვენებლების განსხვავების გამო.

ბეკეს ზოლის მოძრაობის მიმართულებით შეიძლება ვიმსჯელოთ, მინერალის რეფრაქციული ინდექსი უფრო მაღალია თუ დაბალი, ვიდრე სითხის რეფრაქციული მაჩვენებელი. ამისათვის თქვენ უნდა დაჩრდილოთ გამოსახულება დიაფრაგმის ოდნავ დახურვით, გააკეთოთ მაღალი გადიდება და ფრთხილად ჩამოწიოთ ან აწიოთ მიკროსკოპის საფეხური. თუ მაგიდის დაწევისას ბეკეს ზოლი მინერალისკენ მოძრაობს, მაშინ მისი გარდატეხის ინდექსი უფრო მაღალია, ვიდრე თხევადი, თუ ის შორდება მინერალს, მაშინ პირიქით.

მინერალური ფერისა და პლეოქროიზმის შესწავლა

ეს არის მნიშვნელოვანი თვისება, რაც აქვთ ფერად მინერალებს. პლეოქროიზმის მქონე მინერალების აბსოლუტური უმრავლესობა მას მაკროსკოპულად არ აჩვენებს, რადგან ეს მოითხოვს სპეციალურ დაკვირვების პირობებს (გადაცემის გზით) და ბევრი სრულყოფილად პლეოქროული მინერალი არ ვლინდება მუქი ფერის გამო დიდ მარცვლებში (მაგალითად, ბიოტიტი და ჰორნბლენდი). პლეოქროიზმზე დასაკვირვებლად საკმარისია მიკროსკოპის სტადიის შემოტრიალება და მინერალის ფერის ცვლილებაზე დაკვირვება (ანალიზატორის გარეშე).

იმისდა მიუხედავად, რომ მინერალი შეიძლება განსხვავებულად იყოს შეღებილი სხვადასხვა კლდეებში, მას აქვს უფრო საერთო ფერი, რომელიც მთავარია. მინერალის ფერს მისი შინაგანი თვისებების გამო იდიოქრომატული ეწოდება, ხოლო მინარევებისაგან დამოკიდებულს – ალოქრომატული. ნებისმიერი ნივთიერების გავლისას სინათლის ინტენსივობა ყოველთვის იკლებს, რადგან სინათლე ნაწილობრივ შეიწოვება ამ ნივთიერებით. თუ თეთრი სინათლის ყველა ტალღის სიგრძე ერთნაირად შეიწოვება (შეიწოვება), ნივთიერება უფერო გამოჩნდება. თუ ზოგიერთი ტალღის სიგრძე უფრო ინტენსიურად შეიწოვება,

ეს ნივთიერება ფერადი გამოჩნდება. ოპტიკურად იზოტროპულ ნივთიერებებს აქვთ ერთგვაროვანი შთანთქმა, ამიტომ მათი ფერი არ შეიცვლება მიკროსკოპის სტადიის ბრუნვისას. თუმცა, ყველაზე ხშირად საქმე გვაქვს შერჩევითი შთანთქმის ოპტიკურად ანიზოტროპულ მედიასთან. ასეთი და ს-

*ფერი არის მოცემული ნივთიერების გავლით სინათლის ყველა ტალღის სიგრძის ჯამის შედეგი;

ორმხრივი შეფერხება არსებობს ბუნებრივად ანისოტროპულ სხეულებში. თუმცა, არსებობს ხელოვნური ოპტიკური ანიზოტროპიის სხვადასხვა მეთოდი - ბუნებრივად იზოტროპული ნივთიერებებისთვის ოპტიკური ანიზოტროპიის მინიჭება.

5.1. ფოტოელასტიურობა

სხეული მექანიკური დეფორმაციის გავლენის ქვეშ ხდება ოპტიკურად ანიზოტროპული. მაგალითად, ცალმხრივი შეკუმშვის ან დაჭიმვისას გამჭვირვალე მასალის ფირფიტა იძენს ცალმხრივი ბროლის თვისებებს, რომლის ოპტიკური ღერძი ემთხვევა შეკუმშვის ან დაჭიმვის მიმართულებას. ჩვეულებრივი და არაჩვეულებრივი სხივების გარდატეხის მაჩვენებლების განსხვავება ოპტიკური ღერძის პერპენდიკულარული მიმართულებით არის ნორმალური ძაბვის σ პროპორციული.

(8)

სადაც χ 1 არის კოეფიციენტი, რომელიც დამოკიდებულია ნივთიერების თვისებებზე; კ - ჩარევის ზღურბლის შეკვეთა; - დაძაბულობა.

5.2. კერის უჯრედი

ორმაგი გარდატეხის წარმოქმნას აირებში, სითხეებში და ამორფულ მყარ ნაწილებში (დიელექტრიკებში) ძლიერი ერთიანი ელექტრული ველის გავლენის ქვეშ ე.წ. კერის ეფექტი. ეს ფენომენი პირველად აღმოაჩინა შოტლანდიელმა ფიზიკოსმა დ.კერმა 1875 წელს.

გზად ლ(კონდენსატორის ფირფიტის სიგრძე) ოპტიკური ბილიკის განსხვავება წარმოიქმნება ჩვეულებრივ და არაჩვეულებრივ სხივებს შორის

სადაც  2 – პროპორციულობის კოეფიციენტი; IN– კერის მუდმივი, ნივთიერების ბუნებიდან გამომდინარე, მისი ტემპერატურა და სინათლის ტალღის სიგრძე ვაკუუმში.

კერის ეფექტი აიხსნება ნივთიერების მოლეკულების განსხვავებული პოლარიზებულობით სხვადასხვა მიმართულებით. ეს ფენომენი პრაქტიკულად ინერციისგან თავისუფალია, ე.ი. ნივთიერების გადასვლა იზოტროპული მდგომარეობიდან ანიზოტროპულ მდგომარეობაში, როდესაც ველი ჩართულია, ხდება დაახლოებით 10-10 წამში. ამიტომ, კერის უჯრედი ემსახურება როგორც სინათლის იდეალურ ჩამკეტს და გამოიყენება სწრაფ პროცესებში (მაღალსიჩქარიანი ფოტოგრაფიისა და გადაღების დროს და ა.შ.)

5.3. პოლარიზაციის სიბრტყის ბრუნვა

Ზოგიერთი ოპტიკურად აქტიური ნივთიერებებიაქვთ მათში გამავალი სიბრტყის პოლარიზებული სინათლის პოლარიზაციის სიბრტყის როტაციის უნარი. მათ შორისაა მყარი (კვარცი, შაქარი, ცინაბარი), სუფთა სითხეები (ტურპენტინი, ნიკოტინი, ღვინის მჟავა) და ოპტიკურად აქტიური ნივთიერებების ხსნარებს (შაქარი, ალკოჰოლი და სხვ.).

პოლარიზაციის სიბრტყის ბრუნვა შეიძლება დაფიქსირდეს შემდეგ ექსპერიმენტში. თუ ოპტიკურად აქტიური ნივთიერება მოთავსებულია ჯვარედინი პოლარიზატორისა და ანალიზატორის შორის, ანალიზატორის ხედვის ველი გაბრწყინდება. ანალიზატორის როტაციით φ კუთხით, შესაძლებელია ისევ ბნელი ხედვის ველის მიღება. ხსნარებში, პოლარიზაციის სიბრტყის ბრუნვის კუთხე პროპორციულია ხსნარში სინათლის გზისა. ლდა აქტიური ნივთიერების კონცენტრაცია თან:

, (10)

სადაც [φ 0 ] არის სპეციფიკური ბრუნვა.

ოპტიკურად აქტიური ნივთიერებები, პოლარიზაციის სიბრტყის ბრუნვის მიმართულებიდან გამომდინარე, იყოფა დექსტროროტორული და ლევოროტორული.

ხსნარებში პოლარიზაციის სიბრტყის ბრუნვის ფენომენი არის პროდუქტის სერტიფიცირების საფუძველი. ეს ფენომენი გამოიყენება, მაგალითად, ოპტიკურად აქტიური ნივთიერებების ხსნარების კონცენტრაციის ზუსტად დასადგენად ( პოლარიმეტრია).

ოპტიკურად არააქტიური ნივთიერებები იძენენ პოლარიზაციის სიბრტყის ბრუნვის უნარს მაგნიტური ველის გავლენის ქვეშ. ეს ფენომენი აღმოაჩინა მ.ფარადეიმ და დაასახელა ფარადეის ეფექტი. ამ ეფექტს დიდი მნიშვნელობა აქვს მეცნიერებისთვის, რადგან ის ავლენს კავშირს ოპტიკურ და ელექტრომაგნიტურ პროცესებს შორის.

ბევრი ადამიანი სინათლის პოლარიზაციას ფენომენალურ ფენომენად მიიჩნევს, რომელიც ფართოდ გამოიყენება და გამოიყენება ტექნოლოგიაში და თითქმის არასოდეს გვხვდება ყოველდღიურ ცხოვრებაში. სინამდვილეში, ასეთი განცხადება მთლად სწორი არ არის, რაც ჰოლანდიელი ფიზიკოსის გ.კენენის სტატიაში დადასტურდა.

ზოგადი კონცეფცია

თან სამეცნიერო წერტილიმხედველობის თვალსაზრისით, სინათლის პოლარიზაცია არის ორიენტაცია სინათლის ვიბრაციების სივრცეში, რომლებიც პერპენდიკულარულია ტალღის მოძრაობის მიმართულებაზე. სინათლის სხივი შედგება მრავალი მარტივი ელემენტისგან, რომელსაც კვანტს უწოდებენ. მათი რხევების მიმართულება შეიძლება იყოს ძალიან მრავალფეროვანი. იმ შემთხვევაში, როდესაც კვანტები განსხვავდებიან იდენტური ორიენტაციის მიხედვით, სინათლის ნაკადს პოლარიზებული ეწოდება. კონკრეტულ რადიაციაში ასეთი ნაწილაკების პროპორციიდან გამომდინარე, იცვლება პოლარიზაციის ხარისხი.

ფილტრები

არსებობს მთელი რიგი ფილტრები, რომლებსაც შეუძლიათ მხოლოდ გარკვეული ორიენტაციის მქონე სხივების გადაცემა. თუ გადახედავთ მათ პოლარიზებულ სინათლის ნაკადს და ერთდროულად გადაატრიალებთ მათ, სიკაშკაშე შეიცვლება. იმ შემთხვევაში, როდესაც სინათლის პოლარიზაცია ემთხვევა გადაცემის მიმართულებას, ის გახდება მაქსიმალური, ხოლო სრული განსხვავებულობის შემთხვევაში - მინიმალური. თქვენ შეგიძლიათ შეიძინოთ ასეთი ფილტრები რეგულარულ მაღაზიებში, რომლებიც სპეციალიზირებულნი არიან ფოტოგრაფიული აღჭურვილობის გაყიდვაში. როდესაც მათ ათვალიერებთ მოწმენდილ ცას, იმ პირობით, რომ მზე გვერდზეა, ბრუნვის დროს გარკვეულ მომენტში გამოჩნდება შავი ფერის ზოლი. ეს იმის დასტურია, რომ ცის ამ ნაწილიდან გამომავალი სინათლის ტალღები პოლარიზებულია.

ჰაიდინგერის ფიგურა

ერთ დროს ცნობილმა ფიზიკოსმა სსრკ-დან S.I. ვავილოვმა ჩაატარა კვლევა, რომლის შედეგებზე დაყრდნობითაც მან წამოაყენა საინტერესო თეორია. მისი თქმით, სინათლის პოლარიზაცია ყოველგვარი დამხმარე მოწყობილობების გარეშე ჩანს პლანეტაზე დაახლოებით ყოველი მეოთხე ადამიანისათვის. თუმცა, ამ ადამიანების უმეტესობამ არც კი იცის ასეთი თვისების არსებობა საკუთარ ხედვაში. იმავე ლურჯი ცის დათვალიერებისას, ძლივს შესამჩნევი ყვითელი ზოლი ოდნავ მომრგვალებული ბოლოებით ჩნდება მათი მხედველობის ველის ცენტრში. ასევე არის ღია მოლურჯო ლაქები შუაში და კიდეებზე. როდესაც პოლარიზაციის სიბრტყე ბრუნავს, ზოლიც ბრუნავს, რადგან ის ყოველთვის პერპენდიკულარულია სინათლის ვიბრაციის მიმართულებაზე. მეცნიერებაში ეს ფენომენი ცნობილია როგორც ჰაიდინგერის ფიგურა. მას ეწოდა გერმანელი ფიზიკოსის სახელი, რომელმაც აღმოაჩინა იგი 1845 წელს. თუ ერთხელ მაინც შეამჩნევთ, ამ ლაქის ნახვის უნარი შეიძლება განვითარდეს. უნდა აღინიშნოს, რომ ლურჯი ან მწვანე ფილტრის გამოყენებისას ჰაიდინგერის ფიგურა საკმაოდ ნათლად ჩანს.

სინათლის პოლარიზაციის მაგალითები და მისი აღმოფხვრის გზები

ნათელი ციდან სინათლის პოლარიზაცია ამ ფენომენის მხოლოდ უმარტივესი და ყველაზე ფართოდ გამოყენებული მაგალითია. სხვა საკმაოდ გავრცელებულ შემთხვევებს შორისაა ნათება, რომელიც დევს შუშის ვიტრინაზე და წყლის ზედაპირზე. საჭიროების შემთხვევაში, მათი აღმოფხვრა შესაძლებელია სპეციალური პოლაროიდის ფილტრების გამოყენებით, რომლებსაც ყველაზე ხშირად იყენებენ ფოტოგრაფები. ისინი შეუცვლელი ხდებიან, თუ საჭიროა ფოტოზე გადაიღოთ მინით დაცული ნებისმიერი ნახატი ან მუზეუმის ექსპონატი. მათი მოქმედების პრინციპი ემყარება იმ ფაქტს, რომ ნებისმიერ ასახულ სინათლეს, მისი დაცემის კუთხიდან გამომდინარე, აქვს პოლარიზაციის ერთი ან სხვა ხარისხი. ამრიგად, სიკაშკაშის დათვალიერებისას, თქვენ შეგიძლიათ მარტივად აირჩიოთ ფილტრის კუთხე, რომლითაც იგი ჩახშობილი იქნება, სანამ ის მთლიანად არ გაქრება. მსგავს პრინციპს იცავენ მაღალი ხარისხის სათვალეების მწარმოებლები. მათ მინაში პოლაროიდის ფილტრების გამოყენების წყალობით შესაძლებელია სველი გზატკეცილის ან ზღვის ზედაპირის ზედაპირიდან წარმოქმნილი დამაბრკოლებელი ნათება.

უმოვის კანონი

ციდან ნებისმიერი მიმოფანტული შუქი წარმოადგენს მზის სხივებს, რომლებმაც განიცადეს მრავალი ასახვა ჰაერის მოლეკულებიდან და ასევე არაერთხელ გატეხეს ყინულის კრისტალებში ან წყლის წვეთებში. ამავდროულად, პოლარიზაციის პროცესი დამახასიათებელია არა მხოლოდ მიმართულების ასახვისთვის (მაგალითად, წყლისგან), არამედ დიფუზური ასახვისთვის. 1905 წელს დადასტურდა, რომ რაც უფრო მუქია ზედაპირი, საიდანაც სინათლის ტალღა აირეკლება, მით უფრო დიდია პოლარიზაციის ხარისხი. ეს ისტორიაში შევიდა, როგორც უმოვის კანონი, რომელსაც ეწოდა ფიზიკოსის სახელი, რომელმაც შეძლო ამ დამოკიდებულების დამტკიცება. თუ მას ასფალტის მაგისტრალის ელემენტარული მაგალითის გამოყენებით განვიხილავთ, გამოდის, რომ სველ მდგომარეობაში ის უფრო პოლარიზებულია, ვიდრე მშრალ მდგომარეობაში.

განაცხადი ისტორიაში

მიუხედავად იმისა, რომ პოლარიზაციის ფენომენი პირველად 1871 წელს აღმოაჩინეს, მეცნიერებმა მისი დეტალური ახსნა მხოლოდ გასული საუკუნის შუა ხანებში შეძლეს. როგორც არ უნდა იყოს, არსებობს ისტორიული მტკიცებულება იმისა, რომ მას ვიკინგ მეზღვაურები იყენებდნენ ნავიგაციისთვის ათასზე მეტი წლის წინ. უმეტეს შემთხვევაში მათთვის მთავარი მითითება მზე იყო. თუმცა მოღრუბლულ ამინდში ისინი მზის ქვას იყენებდნენ ე.წ. ყველა საფუძველი არსებობს იმის დასაჯერებლად, რომ ეს იყო ერთგვარი გამჭვირვალე მინერალი, რომელსაც ჰქონდა პოლარიზებული თვისებები. ამის საორიენტაციო წერტილი იყო უფრო მუქი ზოლი, რომელიც გამოჩნდა ცაში. ისტორიკოსების ვარაუდისა და ამ ტიპის ნავიგაციის ეფექტურობის დასამტკიცებლად, რამდენიმე ხნის წინ ნორვეგიელმა მფრინავმა პატარა თვითმფრინავით გაფრინდა თავისი მშობლიური ქვეყნიდან გრენლანდიაში, გამოიყენა მხოლოდ კორდიერიტის კრისტალი, მინერალი მზის ქვის მსგავსი მახასიათებლებით. სახელმძღვანელო.

პოლარიზაცია და მწერები

სინათლის პოლარიზაცია ხილულია მრავალი მწერისთვის. ეს განსაკუთრებით ეხება ფუტკრებს და ჭიანჭველებს, რომლებსაც მოღრუბლულ ამინდში, ამ ფუნქციის წყალობით, შეუძლიათ ნავიგაცია ზონაში და ადვილად დაბრუნდნენ თავიანთ ჰაბიტატებში. ეს უნარი მიიღწევა ვიზუალური სისტემის სტრუქტურის გამო. მაშინ, როცა ადამიანებისა და ნებისმიერი სხვა ძუძუმწოვრის თვალში, სინათლისადმი მგრძნობიარე მოლეკულები განლაგებულია შემთხვევით, მწერებში ისინი ერთი მიმართულებით არიან ორიენტირებული და მოწესრიგებულ რიგებში დევს.

ზოგიერთი ოპტიკური ფენომენის და ციური ობიექტების პოლარიზაცია

პოლარიზაციის ეფექტები ასევე დამახასიათებელია ისეთი საინტერესო ბუნებრივი მოვლენებისთვის, როგორიცაა ჰალოები (მნათობი რკალი, რომელიც დროდადრო ჩნდება მზის ან მთვარის გარშემო), ცისარტყელა და ავრორას გარკვეული ტიპები. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ყველა ამ შემთხვევაში სინათლე ერთდროულად აირეკლება და ირღვევა. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თუ თქვენ დაატრიალებთ ფილტრს და შეხედავთ ცისარტყელას, გარკვეულ მომენტში ის თითქმის უხილავი გახდება. რაც შეეხება ზოგიერთი ასტრონომიული სხეულების პოლარიზაციას, ამის ყველაზე ნათელი მაგალითი იყო კიბორჩხალას ნისლეული, რომელიც კუროს თანავარსკვლავედშია დაფიქსირებული. ფაქტია, რომ მის მიერ გამოსხივებული სინათლის გამოსხივება წარმოიქმნება მაგნიტური ველის მიერ სწრაფად მფრინავი ელექტრონების დამუხრუჭების დროს.

წრიული პოლარიზაცია

ხოჭოების ზოგიერთ ჯიშს, რომელთა ზურგს აქვს მეტალის ბზინვარება, შეუძლია სხივების არეკვლა და წრეში გადატანა. ამ მოვლენას სინათლის წრიული პოლარიზაცია ეწოდება. თუ ამ მწერების ზურგიდან მეტალის ანარეკლს ფილტრის საშუალებით შეისწავლით, დაინახავთ, რომ ის ყოველთვის მარცხნივ არის გადახრილი. ჩვენს დრომდე მეცნიერებმა ვერ შეძლეს ამ ფენომენის ბიოლოგიური მნიშვნელობის ახსნა.

ექიმი ტექნიკური მეცნიერებებია.გოლუბევი.

ოდნავ ჩაბნელებული მინის ან მოქნილი პლასტმასის ორი სრულიად იდენტური ფირფიტა, ერთად მოთავსებისას, თითქმის გამჭვირვალეა. მაგრამ როგორც კი ერთ მათგანს 90 გრადუსით მოატრიალებთ, თვალები სრულ სიბნელეს დაინახავს. ეს შეიძლება სასწაულად ჩანდეს: ყოველივე ამის შემდეგ, თითოეული ფირფიტა გამჭვირვალეა ნებისმიერი ბრუნვის დროს. თუმცა, ფრთხილად შეხედვით აღმოაჩენთ, რომ მისი ბრუნვის გარკვეული კუთხით წყლის, მინის და გაპრიალებული ზედაპირების სიკაშკაშე ქრება. იგივე შეიძლება დაფიქსირდეს კომპიუტერის LCD მონიტორის ეკრანის ფირფიტის მეშვეობით დათვალიერებით: როდესაც ის ბრუნავს, ეკრანის სიკაშკაშე იცვლება და გარკვეულ პოზიციებზე მთლიანად ქრება. ყველა ამ (და მრავალი სხვა) კურიოზული ფენომენის „დამნაშავე“ არის პოლარიზებული სინათლე. პოლარიზაცია არის თვისება, რომელიც შეიძლება ჰქონდეს ელექტრომაგნიტურ ტალღებს, მათ შორის ხილულ შუქს. სინათლის პოლარიზაციას ბევრი საინტერესო გამოყენება აქვს და ღირს უფრო დეტალურად განხილვა.

მეცნიერება და ცხოვრება // ილუსტრაციები

სინათლის ტალღის წრფივი პოლარიზაციის მექანიკური მოდელი. ღობეზე არსებული უფსკრული თოკის ვიბრაციის საშუალებას იძლევა მხოლოდ ვერტიკალურ სიბრტყეში.

ანისოტროპულ კრისტალში სინათლის სხივი იყოფა ორად, პოლარიზებული ორმხრივი პერპენდიკულარული (ორთოგონალური) მიმართულებით.

ჩვეულებრივი და არაჩვეულებრივი სხივები სივრცულად არის შერწყმული, სინათლის ტალღების ამპლიტუდები ერთნაირია. როდესაც ისინი დაემატება, ჩნდება პოლარიზებული ტალღა.

ასე რომ, სინათლე გადის ორი პოლაროიდის სისტემაში: a - როდესაც ისინი პარალელურები არიან; ბ - გადაკვეთა; გ - მდებარეობს თვითნებური კუთხით.

A წერტილში გამოყენებული ორი თანაბარი ძალა ორმხრივი პერპენდიკულარული მიმართულებით აიძულებს ქანქარს გადაადგილდეს წრიული, სწორხაზოვანი ან ელიფსური ტრაექტორიის გასწვრივ (სწორი ხაზი არის „დეგენერაციული“ ელიფსი, ხოლო წრე მისი განსაკუთრებული შემთხვევაა).

მეცნიერება და ცხოვრება // ილუსტრაციები

ფიზიკური სახელოსნო. ბრინჯი. 1.

ფიზიკური სახელოსნო. ბრინჯი. 2.

ფიზიკური სახელოსნო. ბრინჯი. 3.

ფიზიკური სახელოსნო. ბრინჯი. 4.

ფიზიკური სახელოსნო. ბრინჯი. 5.

ფიზიკური სახელოსნო. ბრინჯი. 6.

ფიზიკური სახელოსნო. ბრინჯი. 7.

ფიზიკური სახელოსნო. ბრინჯი. 8.

ფიზიკური სახელოსნო. ბრინჯი. 9.

ბუნებაში ბევრი რხევითი პროცესია. ერთ-ერთი მათგანია ელექტრული და მაგნიტური ველების სიძლიერის ჰარმონიული რხევები, რომლებიც ქმნიან ალტერნატიულ ელექტრომაგნიტურ ველს, რომელიც ვრცელდება სივრცეში ელექტრომაგნიტური ტალღების სახით. ეს განივი ტალღები - ელექტრული და მაგნიტური ველის სიძლიერის ვექტორები e და n ურთიერთ პერპენდიკულარულია და ირხევა ტალღის გავრცელების მიმართულებით.

ელექტრომაგნიტური ტალღები პირობითად იყოფა დიაპაზონებად ტალღის სიგრძის მიხედვით, რომელიც ქმნის სპექტრს. მისი უდიდესი ნაწილი უკავია რადიოტალღებს ტალღის სიგრძით 0,1 მმ-დან ასობით კილომეტრამდე. სპექტრის მცირე, მაგრამ ძალიან მნიშვნელოვანი ნაწილია ოპტიკური დიაპაზონი. იგი დაყოფილია სამ რეგიონად - სპექტრის ხილული ნაწილი, რომელიც იკავებს ინტერვალს დაახლოებით 0,4 მიკრონიდან (იისფერი შუქი) 0,7 მიკრონიდან (წითელი შუქი), ულტრაიისფერი (UV) და ინფრაწითელი (IR), თვალისთვის უხილავი. ამრიგად, პოლარიზაციის ფენომენები ხელმისაწვდომია პირდაპირი დაკვირვებისთვის მხოლოდ ხილულ რეგიონში.

თუ სინათლის ტალღის ელექტრული ველის სიძლიერის ვექტორის e რხევები შემთხვევით ბრუნავს სივრცეში, ტალღას ეწოდება არაპოლარიზებული, ხოლო სინათლეს - ბუნებრივი. თუ ეს რხევები ხდება მხოლოდ ერთი მიმართულებით, ტალღა ხაზოვანი პოლარიზებულია. არაპოლარიზებული ტალღა გარდაიქმნება ხაზოვან პოლარიზებულად პოლარიზატორების გამოყენებით - მოწყობილობები, რომლებიც გადასცემენ ვიბრაციას მხოლოდ ერთი მიმართულებით.

შევეცადოთ უფრო ნათლად წარმოვაჩინოთ ეს პროცესი. წარმოვიდგინოთ ჩვეულებრივი ხის ღობე, რომლის ერთ-ერთ დაფაში ვიწრო ვერტიკალური ჭრილია გაჭრილი. გავავლოთ თოკი ამ უფსკრულიდან; ჩვენ დავამაგრებთ მის ბოლოს ღობის უკან და დავიწყებთ თოკის რხევას, რის შედეგადაც ის რხევა სხვადასხვა კუთხით ვერტიკალურთან. კითხვა: როგორ ვიბრირებს თოკი ბზარის უკან?

პასუხი აშკარაა: ბზარის მიღმა თოკი დაიწყებს რხევას მხოლოდ ვერტიკალური მიმართულებით. ამ რხევების ამპლიტუდა დამოკიდებულია ჭრილში მისული გადაადგილების მიმართულებაზე. ვერტიკალური ვიბრაციები მთლიანად გაივლის უფსკრული და მისცემს მაქსიმალურ ამპლიტუდას, ხოლო ჰორიზონტალური ვიბრაცია საერთოდ არ გაივლის უფსკრული. და ყველა დანარჩენი, "მიდრეკილი" შეიძლება დაიყოს ჰორიზონტალურ და ვერტიკალურ კომპონენტებად, ხოლო ამპლიტუდა დამოკიდებული იქნება ვერტიკალური კომპონენტის სიდიდეზე. მაგრამ ნებისმიერ შემთხვევაში, მხოლოდ ვერტიკალური ვიბრაციები დარჩება უფსკრულის მიღმა! ანუ, ღობეზე არსებული უფსკრული არის პოლარიზატორის მოდელი, რომელიც გარდაქმნის არაპოლარიზებულ რხევებს (ტალღებს) ხაზოვან პოლარიზებულებად.

დავუბრუნდეთ სინათლეს. ბუნებრივი, არაპოლარიზებული სინათლისგან წრფივი პოლარიზებული სინათლის მისაღებად რამდენიმე გზა არსებობს. ყველაზე ხშირად გამოიყენება პოლიმერული ფილმები გრძელი მოლეკულებით, რომლებიც ორიენტირებულია ერთი მიმართულებით (დაიმახსოვრე ღობე უფსკრულით!), პრიზმები და ფირფიტები, რომლებსაც აქვთ ორმხრივი შეფერხება, ან ოპტიკური ანისოტროპია (სხვადასხვა მიმართულებით ფიზიკურ თვისებებში).

ოპტიკური ანიზოტროპია შეინიშნება ბევრ კრისტალში - ტურმალინში, ისლანდიურ სპარში, კვარცში. ორმაგი გარდატეხის ფენომენი არის ის, რომ კრისტალზე დაცემული სინათლის სხივი ორად იყოფა. ამ შემთხვევაში, კრისტალის გარდატეხის ინდექსი ერთ-ერთი ამ სხივისთვის მუდმივია შეყვანის სხივის დაცემის ნებისმიერ კუთხზე, ხოლო მეორის შემთხვევაში ეს დამოკიდებულია დაცემის კუთხეზე (ანუ მისთვის კრისტალი ანისოტროპულია). ამ გარემოებამ აღმომჩენები იმდენად გააოცა, რომ პირველ სხივს უწოდეს ჩვეულებრივი, ხოლო მეორე - არაჩვეულებრივი. და ძალიან მნიშვნელოვანია, რომ ეს სხივები წრფივი პოლარიზებულია ორმხრივ პერპენდიკულარულ სიბრტყეში.

გაითვალისწინეთ, რომ ასეთ კრისტალებში არის ერთი მიმართულება, რომელშიც ორმაგი რეფრაქცია არ ხდება. ამ მიმართულებას ბროლის ოპტიკურ ღერძს უწოდებენ, თავად კრისტალს კი ცალღერძულს. ოპტიკური ღერძი სწორედ მიმართულებაა მის გასწვრივ გამავალ ხაზს აქვს ოპტიკური ღერძის თვისება. ცნობილია აგრეთვე ბიაქსიალური კრისტალები - მიკა, თაბაშირი და სხვა. ისინი ასევე განიცდიან ორმაგ რეფრაქციას, მაგრამ ორივე სხივი გამოდის არაჩვეულებრივი. უფრო რთული მოვლენები შეინიშნება ბიაქსიალურ კრისტალებში, რომლებსაც არ შევეხებით.

ზოგიერთ ცალღერძულ კრისტალში კიდევ ერთი კურიოზული ფენომენი აღმოაჩინეს: ჩვეულებრივი და არაჩვეულებრივი სხივები განიცდიან მნიშვნელოვნად განსხვავებულ შთანთქმას (ამ ფენომენს ეწოდა დიქროიზმი). ამრიგად, ტურმალინში ჩვეულებრივი სხივი თითქმის მთლიანად შეიწოვება უკვე დაახლოებით მილიმეტრის გზაზე და არაჩვეულებრივი სხივი გადის მთელ კრისტალში თითქმის დაკარგვის გარეშე.

ორმხრივი კრისტალები გამოიყენება ხაზოვანი პოლარიზებული სინათლის წარმოებისთვის ორი გზით. პირველი იყენებს კრისტალებს, რომლებსაც არ აქვთ დიქროიზმი; ისინი გამოიყენება ორი სამკუთხა პრიზმისგან შემდგარი პრიზმების დასამზადებლად, ოპტიკური ღერძების იგივე ან პერპენდიკულარული ორიენტირებით. მათში ან ერთი სხივი გადახრილია გვერდზე, ისე რომ პრიზმიდან მხოლოდ ერთი წრფივად პოლარიზებული სხივი გამოდის, ან ორივე სხივი გამოდის, მაგრამ დიდი კუთხით გამოყოფილი. მეორე მეთოდი იყენებს უაღრესად დიქრონიკულ კრისტალებს, რომლებშიც ერთ-ერთი სხივი შეიწოვება, ან თხელი ფილმები- პოლაროიდები დიდი ფართობის ფურცლების სახით.

ავიღოთ ორი პოლაროიდი, დავკეცოთ ისინი და შევხედოთ ბუნებრივი სინათლის რომელიმე წყაროს. თუ ორივე პოლაროიდის გადამცემი ღერძი (ანუ მიმართულებები, რომლებშიც ისინი პოლარიზებენ შუქს) ემთხვევა, თვალი დაინახავს მაქსიმალური სიკაშკაშის შუქს; თუ ისინი პერპენდიკულარულია, შუქი თითქმის მთლიანად ჩაქრება.

წყაროს სინათლე, რომელიც გაივლის პირველ პოლაროიდს, აღმოჩნდება წრფივად პოლარიზებული მისი გადამცემი ღერძის გასწვრივ და პირველ შემთხვევაში თავისუფლად გაივლის მეორე პოლაროიდს, მაგრამ მეორე შემთხვევაში არ გაივლის (გაიხსენეთ მაგალითი ღობეზე უფსკრული). პირველ შემთხვევაში ამბობენ, რომ პოლაროიდები პარალელურია, მეორე შემთხვევაში ამბობენ, რომ პოლაროიდები გადაკვეთილია. შუალედურ შემთხვევებში, როდესაც პოლაროიდის გადამცემი ღერძებს შორის კუთხე განსხვავდება 0 ან 90°-დან, ჩვენ ასევე მივიღებთ შუალედურ სიკაშკაშეს.

უფრო შორს წავიდეთ. ნებისმიერ პოლარიზერში, შემომავალი სინათლე იყოფა ორ სივრცულად განცალკევებულ და წრფივად პოლარიზებულ სხივად ორმხრივ პერპენდიკულარულ სიბრტყეებში - ჩვეულებრივ და არაჩვეულებრივ. რა მოხდება, თუ სივრცულად არ გამოყოფთ ჩვეულებრივ და არაჩვეულებრივ სხივებს და ერთ-ერთ მათგანს არ ჩააქრობთ?

ფიგურაში ნაჩვენებია წრე, რომელიც ახორციელებს ამ საქმეს. გარკვეული ტალღის სიგრძის სინათლე, რომელმაც გაიარა პოლარიზატორი P და გახდა წრფივი პოლარიზება, ეცემა 90° კუთხით P ფირფიტაზე, რომელიც ამოჭრილია მისი ოპტიკური ღერძის პარალელურად ცალღეროვანი კრისტალიდან. ზ.ზ.ფირფიტაში ორი ტალღა ვრცელდება - ჩვეულებრივი და არაჩვეულებრივი - ერთი მიმართულებით, მაგრამ განსხვავებული სიჩქარით (რადგან მათი რეფრაქციული ინდექსები განსხვავებულია). არაჩვეულებრივი ტალღა პოლარიზებულია ბროლის ოპტიკური ღერძის გასწვრივ, ჩვეულებრივი ტალღა პოლარიზებულია პერპენდიკულარული მიმართულებით. დავუშვათ, რომ კუთხე a ფირფიტაზე სინათლის დაცემის პოლარიზაციის მიმართულებას (პოლარიზატორის P გადამცემი ღერძი) და ფირფიტის ოპტიკურ ღერძს შორის უდრის 45 o-ს და ჩვეულებრივი და არაჩვეულებრივი რხევების ამპლიტუდას. ტალღები ოჰდა ეთანაბარი არიან. ეს არის ორი ურთიერთ პერპენდიკულარული რხევის დამატების შემთხვევა თანაბარი ამპლიტუდებით. ვნახოთ რა მოხდება შედეგად.

სიცხადისთვის, მოდით მივმართოთ მექანიკურ ანალოგიას. არის გულსაკიდი, რომელზეც მიმაგრებულია მელნის თხელი ნაკადი. ქანქარა ირხევა მკაცრად ფიქსირებული მიმართულებით და მელანი ხაზს უსვამს სწორ ხაზს ფურცელზე. ახლა ჩვენ მას (გაჩერების გარეშე) მივაწვებით რხევის სიბრტყის პერპენდიკულარული მიმართულებით, ისე რომ მისი რხევების ამპლიტუდა ახალი მიმართულებით გახდეს იგივე, რაც საწყისში. ამრიგად, გვაქვს ორი ორთოგონალური რხევა იდენტური ამპლიტუდებით. რას ხატავს მელანი, დამოკიდებულია ტრაექტორიის რომელ წერტილზე AOBიქ იყო ქანქარა, როდესაც ჩვენ მას მივაწექით.

დავუშვათ, ჩვენ მივაწექით მას იმ მომენტში, როდესაც ის უკიდურეს მარცხენა პოზიციაში იყო, წერტილში ა.შემდეგ ქანქარზე იმოქმედებს ორი ძალა: ერთი საწყისი მოძრაობის მიმართულებით (O წერტილისკენ), მეორე პერპენდიკულარული მიმართულებით. AC.ვინაიდან ეს ძალები ერთნაირია (პერპენდიკულარული რხევების ამპლიტუდები ტოლია), ქანქარა დიაგონალურად გადავა. ახ.წ.მისი ტრაექტორია იქნება სწორი ხაზი, რომელიც გადის ორივე ვიბრაციის მიმართულებამდე 45° კუთხით.

თუ ქანქარას უბიძგებთ, როცა ის უკიდურეს მარჯვენა პოზიციაშია, B წერტილში, მაშინ მსგავსი მსჯელობიდან ირკვევა, რომ მისი ტრაექტორიაც სწორი იქნება, მაგრამ ბრუნავს 90 გრადუსით. თუ ქანქარას O შუა წერტილისკენ უბიძგებთ, გულსაკიდის ბოლო აღწერს წრეს და თუ რაღაც მომენტში თვითნებური წერტილი- ელიფსი; უფრო მეტიც, მისი ფორმა დამოკიდებულია ზუსტ წერტილზე, სადაც ქანქარა აიძულა. შესაბამისად, წრე და სწორი ხაზი ელიფსური მოძრაობის განსაკუთრებული შემთხვევებია (სწორი ხაზი არის „დეგენერაციული“ ელიფსი).

ქანქარის შედეგად მიღებული რხევა სწორ ხაზზე არის წრფივი პოლარიზაციის მოდელი. თუ მისი ტრაექტორია აღწერს წრეს, რხევას ეწოდება წრიულად პოლარიზებული ან წრიულად პოლარიზებული. ბრუნვის მიმართულებიდან გამომდინარე, საათის ისრის მიმართულებით ან საათის ისრის საწინააღმდეგოდ, ჩვენ ვსაუბრობთ მარჯვენა ან მარცხენა წრიულ პოლარიზაციაზე, შესაბამისად. და ბოლოს, თუ ქანქარა აღწერს ელიფსს, რხევას უწოდებენ ელიფსურად პოლარიზებულს და ამ შემთხვევაში განასხვავებენ მარჯვენა ან მარცხენა ელიფსურ პოლარიზაციასაც.

ქანქარის მაგალითი იძლევა ნათელ წარმოდგენას იმის შესახებ, თუ რა სახის პოლარიზაციას მიიღებს რხევა, როდესაც დაემატება ორი ურთიერთ პერპენდიკულარული ხაზოვანი პოლარიზებული რხევა. ჩნდება კითხვა: როგორია მეორე (პერპენდიკულარული) რხევის დაყენების ანალოგი სინათლის ტალღებისთვის ქანქარის ტრაექტორიის სხვადასხვა წერტილში?

ეს არის ჩვეულებრივი და არაჩვეულებრივი ტალღების ფაზური განსხვავება φ. დააწექით ქანქარას ერთ წერტილში აშეესაბამება ნულოვანი ფაზის სხვაობას, წერტილში IN -ფაზური სხვაობა არის 180 o, O წერტილში - 90 o თუ ქანქარა გადის ამ წერტილში მარცხნიდან მარჯვნივ (A-დან B-მდე), ან 270 o თუ მარჯვნიდან მარცხნივ (B-დან A-მდე).შესაბამისად, როდესაც ემატება სინათლის ტალღები ორთოგონალური წრფივი პოლარიზაციათა და იდენტური ამპლიტუდებით, მიღებული ტალღის პოლარიზაცია დამოკიდებულია დამატებული ტალღების ფაზურ განსხვავებაზე.

ცხრილიდან ჩანს, რომ ფაზური სხვაობით 0° და 180°, ელიფსური პოლარიზაცია გადადის წრფივ, 90° და 270° სხვაობით - წრიულ პოლარიზაციაში. სხვადასხვა მიმართულებითმიღებული ვექტორის როტაცია. და ელიფსური პოლარიზაცია შეიძლება მიღებულ იქნას ორი ორთოგონალური წრფივი პოლარიზებული ტალღის დამატებით და ფაზური სხვაობით 90 o ან 270 o, თუ ამ ტალღებს განსხვავებული ამპლიტუდა აქვთ. გარდა ამისა, წრიულად პოლარიზებული სინათლე შეიძლება მიღებულ იქნეს საერთოდ ორი ხაზოვანი პოლარიზებული ტალღის დამატების გარეშე, მაგალითად, ზეემანის ეფექტით - სპექტრალური ხაზების გაყოფა მაგნიტურ ველში. არაპოლარიზებული სინათლე v სიხშირით, რომელმაც გაიარა მაგნიტური ველი, რომელიც გამოიყენება სინათლის გავრცელების მიმართულებით, იყოფა ორ კომპონენტად მარცხენა და მარჯვენა წრიული პოლარიზაციებით და სიხშირეები სიმეტრიული ν (ν - ∆ν) და (ν + ∆ν) მიმართ. .

მიღების ძალიან გავრცელებული გზა სხვადასხვა სახისპოლარიზაცია და მათი ტრანსფორმაცია - ორფრაგმენტული მასალისგან დამზადებული ე.წ. არადა ნ ე .ფირფიტის სისქე დშერჩეული ისე, რომ მის გამოსავალზე ფაზური სხვაობა ტალღის ჩვეულებრივ და არაჩვეულებრივ კომპონენტებს შორის უდრის 90 ან 180 o-ს. ფაზური სხვაობა 90° შეესაბამება ოპტიკური ბილიკის განსხვავებას d(n o - n e),ტოლია λ/4, ხოლო ფაზური სხვაობა არის 180 o - λ/2, სადაც λ არის სინათლის ტალღის სიგრძე. ამ ფირფიტებს ეწოდება მეოთხედი და ნახევარტალღოვანი. პრაქტიკულად შეუძლებელია ერთი მეოთხედი ან ნახევარი ტალღის სიგრძის ფირფიტის დამზადება, ამიტომ იგივე შედეგი მიიღება უფრო სქელი ფირფიტებით, რომლებიც იძლევა ბილიკის სხვაობას (kλ + λ/4) და (kλ + λ/2), სადაც კ- რაღაც მთელი რიცხვი. მეოთხედი ტალღის ფირფიტა გარდაქმნის წრფივი პოლარიზებულ სინათლეს ელიფსურ პოლარიზებულ სინათლედ; თუ ფირფიტა ნახევრად ტალღოვანია, მაშინ მისი გამომავალი ასევე წარმოქმნის წრფივად პოლარიზებულ შუქს, მაგრამ პოლარიზაციის მიმართულებით შემომავალი სინათლის პერპენდიკულარული. ფაზური სხვაობა 45 o მისცემს წრიულ პოლარიზაციას.

თუ პარალელურ ან გადაკვეთილ პოლაროიდებს შორის მოვათავსებთ თვითნებური სისქის ორრეფრანგენტულ ფირფიტას და შევხედავთ ამ სისტემას თეთრ შუქზე, დავინახავთ, რომ ხედვის ველი ფერადი გახდა. თუ ფირფიტის სისქე არ არის იგივე, გამოჩნდება სხვადასხვა ფერის უბნები, რადგან ფაზის სხვაობა დამოკიდებულია სინათლის ტალღის სიგრძეზე. თუ ერთ-ერთი პოლაროიდი (რომელიც არ უნდა იყოს) შემოტრიალდება 90 გრადუსით, ფერები შეიცვლება დამატებითი ფერებით: წითელი მწვანედ, ყვითელი იისფერი (მთლიანობაში ისინი აძლევენ თეთრ შუქს).

შემოთავაზებული იყო პოლარიზებული შუქის გამოყენება მძღოლის დასაცავად მომავალი მანქანის ფარების შუქისგან. თუ ფილმის პოლაროიდები გადაცემის კუთხით 45° გამოიყენება მანქანის საქარე მინაზე და ფარებზე, მაგალითად, ვერტიკალზე მარჯვნივ, მძღოლი ნათლად დაინახავს გზას და მომავალ მანქანებს, რომლებიც განათებულნი არიან საკუთარი ფარებით. მაგრამ შემხვედრი მანქანების ფარების პოლაროიდები გადაიკვეთება ამ მანქანის საქარე მინის პოლაროიდთან და შემოსული მანქანების ფარები ჩაქრება.

ორი ჯვარედინი პოლაროიდი ქმნის მრავალი სასარგებლო მოწყობილობის საფუძველს. სინათლე არ გადის გადაკვეთილ პოლაროიდებში, მაგრამ თუ მათ შორის მოათავსებთ ოპტიკურ ელემენტს, რომელიც ბრუნავს პოლარიზაციის სიბრტყეს, შეგიძლიათ გახსნათ გზა სინათლისთვის. ასე არის შექმნილი მაღალსიჩქარიანი ელექტრო-ოპტიკური სინათლის მოდულატორები. ჯვარედინი პოლაროიდებს შორის, მაგალითად, მოთავსებულია ორმაგდებური კრისტალი, რომელზედაც გამოიყენება ელექტრული ძაბვა. კრისტალში, ორი ორთოგონალური წრფივი პოლარიზებული ტალღის ურთიერთქმედების შედეგად, სინათლე ხდება ელიფსურად პოლარიზებული მეორე პოლაროიდის გადაცემის სიბრტყეში კომპონენტით (წრფივი ელექტროოპტიკური ეფექტი, ან პოკელის ეფექტი). ალტერნატიული ძაბვის გამოყენებისას პერიოდულად იცვლება ელიფსის ფორმა და, შესაბამისად, მეორე პოლაროიდში გამავალი კომპონენტის სიდიდე. ასე ხორციელდება მოდულაცია - სინათლის ინტენსივობის შეცვლა გამოყენებული ძაბვის სიხშირით, რომელიც შეიძლება იყოს ძალიან მაღალი - 1 გიგაჰერცამდე (10 9 ჰც). შედეგი არის ჩამკეტი, რომელიც წყვეტს შუქს წამში მილიარდჯერ. იგი გამოიყენება ბევრ ტექნიკურ მოწყობილობაში - ელექტრონულ დიაპაზონში, ოპტიკურ საკომუნიკაციო არხებში, ლაზერულ ტექნოლოგიაში.

არსებობს ეგრეთ წოდებული ფოტოქრომული სათვალეები, რომლებიც ბნელდება მზის კაშკაშა შუქზე, მაგრამ ვერ იცავს თვალებს ძალიან სწრაფი და კაშკაშა ციმციმის დროს (მაგალითად, ელექტრო შედუღების დროს) - ჩაბნელების პროცესი შედარებით ნელია. Pockels-ის ეფექტზე დაფუძნებულ პოლარიზებულ სათვალეებს აქვთ თითქმის მყისიერი „რეაქცია“ (50 μs-ზე ნაკლები). ნათელი ფლეშ შუქი იგზავნება მინიატურულ ფოტოდეტექტორებზე (ფოტოდიოდებზე), რომლებიც წარმოქმნიან ელექტრულ სიგნალს, რომლის გავლენით სათვალეები გაუმჭვირვალე ხდება.

სტერეო კინოში გამოიყენება პოლარიზებული სათვალეები, რაც იძლევა სამგანზომილებიანობის ილუზიას. ილუზია ემყარება სტერეო წყვილის შექმნას - ორი სურათი გადაღებული სხვადასხვა კუთხიდან მარჯვენა და მარცხენა თვალის ხედვის კუთხით. ისინი იკვლევენ ისე, რომ თითოეულმა თვალმა დაინახოს მხოლოდ მისთვის განკუთვნილი გამოსახულება. მარცხენა თვალისთვის გამოსახულება ეკრანზე გადადის პოლაროიდის საშუალებით ვერტიკალური გადამცემი ღერძით, ხოლო მარჯვენა თვალისთვის - ჰორიზონტალური ღერძით და ისინი ზუსტად არის გასწორებული ეკრანზე. მნახველი იყურება პოლაროიდის სათვალეებით, რომლებშიც მარცხენა პოლაროიდის ღერძი ვერტიკალურია, მარჯვენა კი ჰორიზონტალური; თითოეული თვალი ხედავს მხოლოდ "საკუთარ" გამოსახულებას და ჩნდება სტერეო ეფექტი.

სტერეოსკოპიული ტელევიზიისთვის გამოიყენება მეთოდი სათვალეების ლინზების სწრაფად მონაცვლეობით ჩაბნელებისთვის, სინქრონიზებული ეკრანზე გამოსახულების ცვლილებასთან. მხედველობის ინერციის გამო ჩნდება სამგანზომილებიანი გამოსახულება.

პოლაროიდები ფართოდ გამოიყენება მინისა და გაპრიალებული ზედაპირებიდან და წყლისგან შუქის შესასუსტებლად (მათგან ასახული შუქი ძლიერ პოლარიზებულია). ასევე პოლარიზებულია LCD მონიტორის შუქი.

პოლარიზაციის მეთოდები გამოიყენება მინერალოგიაში, კრისტალოგრაფიაში, გეოლოგიაში, ბიოლოგიაში, ასტროფიზიკაში, მეტეოროლოგიაში და ატმოსფერული ფენომენების შესწავლაში.

ლიტერატურა

ჟევანდროვი N.D. სინათლის პოლარიზაცია. - მ.: ნაუკა, 1969 წ.

ჟევანდროვი N. D. ანიზოტროპია და ოპტიკა. - მ.: ნაუკა, 1974 წ.

ჟევანდროვი N. D. პოლარიზებული სინათლის გამოყენება. - მ.: ნაუკა, 1978 წ.

Shercliffe W. პოლარიზებული სინათლე / ტრანს. ინგლისურიდან - მ.: მირი, 1965 წ.

Ფიზიკური ვარჯიში

პოლარიზებული სამყარო

ჟურნალი უკვე წერდა პოლარიზებული სინათლის, ხელნაკეთი პოლარისკოპების და გამჭვირვალე ობიექტების თვისებებზე, რომლებიც ცისარტყელას ყველა ფერში იწყებენ ციმციმს (იხ. „მეცნიერება და ცხოვრება“ No.). მოდით განვიხილოთ იგივე საკითხი ახალი ტექნიკური მოწყობილობების გამოყენებით.

ნებისმიერი მოწყობილობა ფერადი LCD (თხევადი ბროლის) ეკრანით - მონიტორი, ლეპტოპი, ტელევიზორი, DVD პლეერი, PDA, სმარტფონი, კომუნიკატორი, ტელეფონი, ელექტრონული ფოტო ჩარჩო, MP3 პლეერი, ციფრული კამერა - შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც პოლარიზატორი (მოწყობილობა, რომელიც ქმნის პოლარიზებული შუქი).

ფაქტია, რომ LCD მონიტორის მუშაობის პრინციპი ემყარება პოლარიზებული სინათლის დამუშავებას (1). ნამუშევრის უფრო დეტალური აღწერა შეგიძლიათ იხილოთ http://master-tv.com/-ზე და ჩვენი ფიზიკური პრაქტიკისთვის მნიშვნელოვანია, თუ ეკრანს გავანათებთ თეთრი შუქით, მაგალითად, თეთრი კვადრატის დახატვით ან ფოტოგრაფიით. თეთრი სიაქაღალდზე, მივიღებთ სიბრტყის პოლარიზებულ შუქს, რომლის მიმართაც შემდგომ ექსპერიმენტებს ჩავატარებთ.

საინტერესოა, რომ თეთრ ეკრანს დიდი გადიდებისას კარგად დავაკვირდებით, ვერ დავინახავთ ერთ თეთრ წერტილს (2) - ჩრდილების მთელი მრავალფეროვნება მიიღება წითელი, მწვანე და ლურჯი ჩრდილების კომბინაციით.

იღბლიანია, რომ ჩვენს თვალებში ასევე გამოიყენება სამი სახის კონუსები, რომლებიც რეაგირებენ წითელ, მწვანე და ლურჯ ფერებზე, ასე რომ, პირველადი ფერების სწორი თანაფარდობით, ჩვენ აღვიქვამთ ამ ნარევს თეთრად.

პოლარისკოპის მეორე ნაწილისთვის - ანალიზატორი - პოლარიზებული სათვალეები შესაფერისია სათევზაო მაღაზიებში (ამცირებს ელვარებას წყლის ზედაპირიდან) ან მანქანის დილერებთან (ამოიღეთ ელვარება შუშის ზედაპირებიდან). ასეთი სათვალეების ავთენტურობის შემოწმება ძალიან მარტივია: სათვალეების ერთმანეთთან შედარებით მობრუნებით შეგიძლიათ თითქმის მთლიანად დაბლოკოთ შუქი (3).

დაბოლოს, შეგიძლიათ გააკეთოთ ანალიზატორი LCD დისპლეიდან დაზიანებული ელექტრონული საათის ან შავი და თეთრი ეკრანის მქონე სხვა პროდუქტებისგან (4). ამ მარტივი მოწყობილობების დახმარებით თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ ბევრი საინტერესო რამ, ხოლო თუ ანალიზატორს კამერის ლინზის წინ მოათავსებთ, შეგიძლიათ შეინახოთ წარმატებული კადრები (5).

აბსოლუტურად გამჭვირვალე პლასტმასისგან დამზადებული ობიექტი - სახაზავი (8), ყუთი დისკებისთვის (9) ან თავად "ნულოვანი" დისკი (იხ. ფოტო ყდის პირველ გვერდზე) - მოთავსებულია LCD ეკრანსა და ანალიზატორს შორის; იძენს ცისარტყელას ფერს. ცელოფნისგან დამზადებული გეომეტრიული ფიგურა, რომელიც აღებულია სიგარეტის კოლოფიდან და მოთავსებულია იმავე ცელოფნის ფურცელზე, ხდება ფერადი (6). და თუ ანალიზატორს 90 გრადუსით ატრიალებთ, ყველა ფერი შეიცვლება დამატებითი ფერებით - წითელი გახდება მწვანე, ყვითელი - მეწამული, ნარინჯისფერი - ლურჯი (7).

ამ ფენომენის მიზეზი არის ის, რომ მასალა, რომელიც გამჭვირვალეა ბუნებრივი სინათლისთვის, სინამდვილეში არაჰომოგენურია, ან, იგივე, ანისოტროპული. მისი ფიზიკური თვისებები, მათ შორის ობიექტის სხვადასხვა ნაწილის რეფრაქციული მაჩვენებლების ჩათვლით, არ არის იგივე. მასში არსებული სინათლის სხივი ორად იყოფა, რომლებიც მოძრაობენ სხვადასხვა სიჩქარით და პოლარიზებულნი არიან ურთიერთ პერპენდიკულარულ სიბრტყეებში. პოლარიზებული სინათლის ინტენსივობა, ორი სინათლის ტალღის დამატების შედეგი, არ შეიცვლება. მაგრამ ანალიზატორი მისგან ამოიღებს ორ სიბრტყის პოლარიზებულ ტალღას, რომლებიც ირხევიან იმავე სიბრტყეში, რომლებიც დაიწყებენ ჩარევას (იხ. „მეცნიერება და ცხოვრება“ No1, 2008 წ.). ფირფიტის სისქის ოდნავი ცვლილება ან მის სისქეში დაძაბულობა იწვევს ტალღის ბილიკში განსხვავებას და ფერის გამოჩენას.

პოლარიზებულ შუქზე ძალიან მოსახერხებელია მექანიკური სტრესების განაწილების შესწავლა მანქანებისა და მექანიზმების ნაწილებში, სამშენებლო კონსტრუქციებში. ნაწილის ბრტყელი მოდელი (სხივი, საყრდენი, ბერკეტი) მზადდება გამჭვირვალე პლასტმასისგან და მასზე ვრცელდება რეალურის სიმულაციური დატვირთვა. მრავალფერადი ზოლები, რომლებიც ჩნდება პოლარიზებულ შუქზე, მიუთითებს ნაწილის სუსტ წერტილებზე (მკვეთრი კუთხე, ძლიერი მოსახვევი და ა.შ.) - მათში კონცენტრირებულია სტრესი. ნაწილის ფორმის შეცვლით მივაღწევთ მის უდიდეს სიმტკიცეს.

თავად ასეთი კვლევის გაკეთება არ არის რთული. ორგანული მინისგან (სასურველია ჰომოგენური) შეგიძლიათ ამოჭრათ, ვთქვათ, კაკლის მოდელი (კაკვი ტვირთის ასაწევად), დაკიდოთ იგი ეკრანის წინ, დატვირთოთ სხვადასხვა წონის წონებით მავთულის მარყუჟებზე და დააკვირდეთ როგორ. მასში სტრესის განაწილება იცვლება.