Подумаем, как явление поляризации можно применить. Представьте: у нас есть два разных луча света от двух источников, оба плоско поляризованы, только плоскости поляризации направлены перпендикулярно друг другу (см. рис. 33).

Рис. 33. Два плоско поляризованных луча

Можно взять поляризатор и повернуть его так, чтобы он пропускал один луч и отсекал второй (см. рис. 34).

Рис. 34. Использование поляризатора

Получаем по сути два независимых канала, по которым можно передавать информацию и которые можно легко отделить друг от друга, используя поляризаторы. Это научились применять для создания 3D-кино. Мы видим мир объемным, потому что наши глаза находятся не в одной точке и поэтому получают немного разные изображения, с разных ракурсов (см. рис. 35).

Рис. 35. 3d-изображение

Чтобы это сымитировать, чтобы фильм казался объемным, нужно показать нашим глазам на одном экране кинотеатра разные картинки (см. рис. 36).

Рис. 36. Использование поляризации

Это и делают с помощью поляризации. На экране показаны сразу два изображения, свет от которых поляризован в разных плоскостях. С помощью поляризаторов в 3d-очках эти изображения разделяются. Когда будете на сеансе 3d, попробуйте провести с этими поляризаторами опыт, который мы рассмотрели для двух кристаллов: вращая головой, вы не всегда одинаково хорошо будете видеть глаза соседа в очках.

Обсуждалась такая идея применения поляризации: можно сделать стекло автомобильных фар и лобовое стекло автомобиля из поляризатора, плоскости поляризации ориентировать одинаково, под углом 45⁰ к горизонтали (см. рис. 37).

Рис. 37. Лобовое стекло и фары из поляризатора

Таким образом, в отраженном свете своих же фар водитель все будет видеть так же, как в случае с обычными стеклами. Но у встречного водителя стекло будет повернуто так, что его плоскость поляризации будет перпендикулярна плоскости поляризации чужих фар, и водитель не будет ими ослеплен (см. рис. 38).

Рис. 38. Встречный водитель

Угол Брюстера

Рассмотрим прозрачные среды, такие как стекло, вода и т. д., которые частично пропускают свет, преломляя его, а частично отражают (см. рис. 39).

Рис. 39. Прозрачные среды

Оказывается, отраженный на границе раздела свет частично поляризуется в плоскости, параллельной границе раздела (см. рис. 40).

Рис. 40. Отраженный на границе раздела свет

Более того, есть такой угол, который назвали углом Брюстера, при котором отраженный свет полностью поляризован (см. рис. 41).

Рис. 41. Угол Брюстера

Чем это может быть для нас полезно?

Мы можем надеть очки, в которых стекло является поляризатором, который не пропустит поляризованный отраженный от воды свет. В таких очках не видны или плохо видны блики на поверхности воды или стекла (см. рис. 42).

Рис. 42. Использование очков, в которых стекло является поляризатором

Также мы можем предотвратить отражение света. Отражается свет, поляризованный в плоскости, параллельной границе раздела сред. Если взять поляризованный свет в плоскости падения луча, то отражаться будет нечему (см. рис. 43).

Рис. 43. Поляризованный свет в плоскости падения луча

Также мы можем использовать поляризацию для исследования веществ.

Некоторые вещества при прохождении через них поляризованного света поворачивают плоскость поляризации.

Такие вещества назвали оптически активными, такими свойствами обладают растворы многих органических веществ. Это вращение мы обнаруживаем поляроидом-анализатором. Причем чем большее количество вещества было на пути светового пучка, тем на больший угол поворачивается плоскость поляризации: это можно использовать при анализе веществ по их свойствам и определении их количества.

Некоторые вещества изменяют свои свойства, связанные с поляризацией, при деформации (см. рис. 44).

Рис. 44. Деформация веществ

Это можно использовать при выявлении деформаций, дефектов поверхностей и т. д.

Список литературы

Физика. Базовый уровень. 11 класс: учебник/В.А. Касьянов. – 7-е изд., перераб. – М.: Дрофа, 2019. – 288 с.
Физика: Базовый уровень: 11 класс: учебник/Г.Я. Мякишев, М.А. Петрова, О.С. Угольников и др. – М.: Дрофа, 2018. – 476, [4] с.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

Интернет-портал «eduspb.com» (Источник)
Интернет-портал «physics.ru» (Источник)
Интернет-портал «class-fizika.narod.ru» (Источник)

Домашнее задание

Что такое поляризация?
Чем отличается естественный свет от поляризованного?
Что такое фигуры Лиссажу?
Где можно применить поляризацию в реальной жизни?