Polarizátor
Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2019. március 17-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 14 szerkesztést igényelnek .Polarizátor - olyan eszköz, amely teljesen vagy részben polarizált optikai sugárzást állít elő tetszőleges polarizációs állapotú sugárzásból [1] . A polarizátorok segítségével elért polarizáció típusának megfelelően lineárisra, körkörösre és ritkább ellipszisre osztják [2] . A lineáris polarizátorok sík polarizált fényt, a cirkuláris polarizátorok cirkulárisan polarizált fényt, az elliptikus polarizátorok pedig elliptikusan polarizált fényt, előre meghatározott típusú ellipszissel.
A lineáris polarizátorok három fizikai jelenség egyikének használatán alapulnak. Az egyik a kettős törés , a másik a lineáris dikroizmus , a harmadik pedig a fény polarizációja, amely akkor következik be, amikor a közegek közötti határfelületeken visszaverődik . A körpolarizátorok általában egy lineáris polarizátor és egy negyedhullámú lemez (optikai kompenzátor) kombinációi.
A polarizátorokat az átlátszó tárgyak mechanikai feszültségeloszlásának vizsgálatára használják polarizált fény segítségével, az anyagok szerkezetének tanulmányozására, a szacharimetriában és különösen a kristályoptikában . Széles körben használják a fényképészeti polarizáló szűrőkben és a csillagászatban.
Polarizációs szűrő az optikában és a spektroszkópiában
A polarizáló szűrő az optikában és a spektroszkópiában általában két lineáris polarizátorból és köztük egy vagy több fázislemezből álló eszköz [3] . Úgy tervezték, hogy megváltoztassa a rá eső optikai sugárzás spektrális összetételét és energiáját. Olyan esetekben használják, amikor más, egyszerűbb eszközökkel lehetetlen elérni a kívánt eredményt.
Polarizáló szűrő a fotózásban
A polarizáló szűrő a fényképezésben olyan polarizátor, amelyet a nem kívánt hatások (csillantás, tükröződések) kiküszöbölésére , az égbolt fényerejének csökkentésére (a telítettség egyidejű növelésével) stb., vagy művészi célok elérésére terveztek. Szerkezetileg fényképészeti eszközökkel való megosztásra tervezték. Úgy néz ki, mint egy közönséges fényszűrő, de két, körülbelül azonos vastagságú részből áll - elöl és hátul, amelyek szabadon foroghatnak egymáshoz képest. A szűrő hátulja fel van csavarozva az objektívre, és az elülső fél elfordításával, amelyben a polarizátor található, egy-egy szögben kiválasztható a kívánt hatás.
A polarizáló szűrő elülső fele rendelkezhet belső menettel az objektívsapka, a menetes burkolat vagy más szűrők rögzítéséhez. A káprázásos objektumokban a különböző részeik különböző polarizációs szögű tükröződést adhatnak, amit nem lehet egyszerre csak egy szűrővel elnyomni. Ezenkívül sok vakító tárgy lehet a keretben. Ilyen helyzetekben több, egymás után csavart polarizáló szűrőt használnak, és a hátsó kivételével mindegyiknek nem kör alakúnak, hanem lineárisan polarizáltnak kell lennie, mivel a szűrőben található, körkörös polarizációs optikai kompenzátor lehetetlenné teszi a maradék polarizáció hatásának elérését. szűrőket, amelyek mögötte, közelebb helyezkednek el az objektívhez.
A polarizáló szűrők optikai sűrűsége általában kettő és öt között van.
Színtorzulás előfordulhat. Különösen egyes szűrőknél a kék-ibolya tartományban akár egy lépéses esés is van, ami miatt észrevehetően "zöldítik" a képet.
Ezenkívül az olcsó polarizáló szűrők, gyakrabban, mint a színesek, negatívan befolyásolhatják a finom részletek visszaadását. A polarizáló szűrő a "védő" UV-blokkoló szűrővel együtt a leggyakrabban használt szűrő a fotózásban.
Eszköz
A legtöbb gyakorlati alkalmazáshoz egy polarizáló szűrőt két üveglapból készítenek, köztük egy polaroid filmmel , amely lineáris dikroizmussal rendelkezik. A polaroid film cellulóz-acetát réteg, amely nagyszámú kis herapatit kristályt ( kinin -szulfát-jodid vegyület ) tartalmaz. Jód - polivinil fóliákat is alkalmaznak azonos orientált polimer láncokkal. A kristályok orientációjának azonosságát elektromos tér segítségével érik el, a polimer láncokat pedig mechanikus nyújtással orientálják. [négy]
A körkörös polarizációjú szűrő emellett optikai kompenzátorral is rendelkezik - egy negyedhullámú fázislemezzel ( interferométerekben is használják , lehetővé teszi két sugárnyaláb útkülönbségének meghatározását). A kristályokban a kettős fénytörés jelenségét használja. A kristályban a "közönséges" és a "rendkívüli" sugarak sebessége (és ebből következően útjaik optikai hossza) eltérő, ezért a kristályon áthaladva a vastagsága által meghatározott útkülönbséget szereznek. A lemezt a következő sugár útja mentén, a polarizátor mögé helyezzük, és az összeszerelés során úgy forgatjuk, hogy optikai tengelyei egybeessenek a polarizációs tengelyekkel. Ebben a helyzetben a negyedhullámú lemez a lineárisan polarizált fényt körkörösen polarizált fénnyé alakítja (vagy fordítva), 90 fokkal eltolva a fáziskülönbséget.
Valamennyi gyártó polarizátora így van elrendezve, a különbség mind minőségben, mind árban a további rétegeknek köszönhető: tükröződésmentes, védő, vízlepergető.
Típusok és felhasználások
- Lineáris polarizáció vagy lineáris polarizátor polarizáló szűrője [2] ( angol Linear Polarizer , LP). Egy polarizátort tartalmaz, amely a keretben forog. A lineáris polarizáció átviteli irányát pontok vagy kockázatok jelölik a keret forgó részének átlósan ellentétes oldalain. Alkalmazása azon alapul, hogy a körülöttünk lévő világ fényének egy része lineárisan (és közel lineárisan elliptikusan) polarizált. Részlegesen polarizált minden olyan sugár, amely nem verődik vissza teljesen a dielektromos felületekről. Részben polarizált fény az égből és a felhőkből. Ezért a fényképezés során lineáris polarizátor használatával a fotós további lehetőséget kap a kép különböző részeinek fényerejének és kontrasztjának megváltoztatására. Például, ha egy napsütéses napon tájat fényképez egy ilyen szűrővel, sötét, mélykék égboltot eredményezhet. Ha üvegtárgyak mögött fényképez, a polarizátor lehetővé teszi, hogy megszabaduljon a fotós tükröződésétől az üvegen.
- Gyenge fényviszonyok melletti fényképezéshez Low Light polarizátorokat gyártanak, amelyek részben polarizálják a fényt, ezért kicsi a nagyításuk. Ha két ilyen szűrőt adunk hozzá merőlegesen a polarizációs síkjaikra, a fényáram teljes kioltása helyett a fényáram 2/3-át kapjuk.
- Szűrő körkörös polarizációval vagy cirkuláris polarizátorral ( eng. Circumpolar , Circular polarizer , CP, CPL). A polarizátoron kívül egy negyedhullámú fázislemezt is tartalmaz, melynek kimenetén a lineárisan polarizált fény körpolarizációt kap. A képen kapott hatás szempontjából a körpolarizátor nem különbözik a lineáristól. Az ilyen szűrők megjelenését a TTL automatizálási fotocellák kamerákban történő alkalmazása okozta, amelyek a fényképészeti anyagokkal ellentétben az objektíven keresztül rájuk eső lineárisan polarizált fény síkja szögének elfordulásától függtek. Különösen a lineárisan polarizált fény részben megzavarja az automatikus fázisfókusz működését a tükörreflexes fényképezőgépekben, és megnehezíti az expozíció mérését.
- Összetett semleges szűrők. Ha két polarizátort összeadunk, akkor ugyanazokkal a polarizációs síkokkal egy ilyen szűrő maximális fényáteresztő képességgel rendelkezik (és egyenértékű egy 2x ND szűrővel). A merőleges polarizációs irányokkal, ideális polarizátorokkal a szűrő teljesen elnyeli a ráeső fényt. Az elforgatási szög megválasztásával egy ilyen szűrő fényáteresztő képessége nagyon széles tartományon belül változtatható.
- Kompozit színes polarizáló szűrők. Két forgatható polarizációs szűrőből állnak, közöttük pedig egy lemez, amely a fény polarizációs síkját forgatja. Tekintettel arra, hogy a forgásszög a hullámhossztól függ, a polarizátorok minden helyzetében a spektrum egy része áthalad egy ilyen rendszeren, egy része pedig késleltetett. A polarizátorok egymáshoz viszonyított elforgatása a szűrő spektrális jellemzőinek megváltozásához vezet. Elérhető például vörös-zöld Cokin P170 Varicolor Red/Green és narancssárga-kék Cokin P171 Varicolor Red/Blue szűrők.
- Elektronikus vezérlésű szűrők. Ha a polarizátorral együtt egy folyadékkristályos elemet használnak a polarizált sugárzás modulátoraként a kompozit szűrők tervezésénél, ez lehetővé teszi a szűrő tulajdonságainak közvetlen szabályozását a felvétel folyamatában.
- A csillagászatban a polarizáló szűrők az űrobjektumokból származó fény lineáris és körkörös polarizációjának mértékének tanulmányozására szolgáló eszközök részét képezik. A polarizációs megfigyelések a fő módja annak, hogy információt szerezzünk a mágneses tér erősségéről a sugárzást generáló régiókban, például a fehér törpéken.
- A mikroszkópokban ilyen szűrők segítségével a polarizált sugárzás lehetővé teszi a megfigyelt szerkezet elemeinek kiemelését, vagy a csillagászathoz hasonlóan különböző polarizációs paraméterek meghatározását, ami lehetővé teszi egyéb alakparaméterek, sűrűség, feszültségeloszlás, közeg kölcsönhatások meghatározását, stb.
Jegyzetek
- ↑ A. M. Prohorov főszerkesztő. Polarizer // Fizikai enciklopédikus szótár. - Szovjet Enciklopédia . - M. , 1983.
- ↑ 1 2 GOST 23778-79 Optikai polarizációs kifejezések és definíciók mérése . Szovjetunió Állami Szabványügyi Bizottsága (1980. július 1.). Letöltve: 2019. június 14. Az eredetiből archiválva : 2022. január 21.
- ↑ A. M. Prohorov főszerkesztő. Polarizáló fényszűrő // Fizikai enciklopédia. 5 kötetben. - Szovjet Enciklopédia . - M. , 1988.
- ↑ Yarinovskaya, A. L. Polarizáló fényszűrő // Photokinotekhnika: Encyclopedia / Ch. szerk. E. A. Iofis . — M .: Szovjet Enciklopédia , 1981. — 447 p.
Lásd még
 Szótárak és enciklopédiák |
|---|