Polarisator
Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 17 mars 2019; kontroller kräver 14 redigeringar .Polarisator - en anordning utformad för att erhålla helt eller delvis polariserad optisk strålning från strålning med ett godtyckligt polarisationstillstånd [1] . I enlighet med vilken typ av polarisation som erhålls med hjälp av polarisatorer delas de in i linjära, cirkulära och mer sällsynta elliptiska [2] . Linjära polarisatorer producerar planpolariserat ljus, cirkulära polarisatorer producerar cirkulärt polariserat ljus och elliptiska polarisatorer producerar elliptiskt polariserat ljus med en förutbestämd typ av ellips.
Linjära polarisatorer är baserade på användningen av ett av tre fysiska fenomen. En av dem är dubbelbrytning , den andra är linjär dikroism , och den tredje är polariseringen av ljus som uppstår när det reflekteras vid gränssnitten mellan media. Cirkulära polarisatorer är vanligtvis en kombination av en linjär polarisator och en kvartsvågsplatta (optisk kompensator).
Polarisatorer används i studien av mekaniska spänningsfördelningar i transparenta föremål med användning av polariserat ljus, i studiet av ämnens struktur, i sackarimetri och speciellt i kristalloptik . Används ofta i fotografiska polariserande filter och astronomi.
Polarisationsfilter i optik och spektroskopi
Ett polariserande filter inom optik och spektroskopi är en anordning som vanligtvis består av två linjära polarisatorer och en eller flera fasplattor mellan dem [3] . Designad för att ändra den spektrala sammansättningen och energin hos den optiska strålningen som infaller på den. Det används i de fall där det är omöjligt att uppnå önskat resultat på andra, enklare sätt.
Polariserande filter i fotografering
Ett polariserande filter i fotografering är en polarisator utformad för att eliminera oönskade effekter ( bländning , reflektioner), minska ljusstyrkan (med en samtidig ökning av mättnad) på himlen , etc., eller för att uppnå konstnärliga mål. Strukturellt utformad för delning med fotografiska enheter. Det ser ut som ett vanligt ljusfilter, men det har två delar, ungefär samma tjocklek - fram och bak, som fritt kan rotera i förhållande till varandra. Filtrets baksida skruvas fast på linsen och genom att vrida den främre halvan, där polarisatorn faktiskt sitter, väljs den önskade effekten av en eller annan vinkel.
Den främre halvan av polarisationsfiltret kan ha en invändig gänga för att fästa ett objektivlock, gängad huva eller andra filter. I bländningsobjekt kan deras olika delar ge bländning med olika polarisationsvinklar, som inte samtidigt kan dämpas av endast ett filter. Dessutom kan det finnas en hel del bländande föremål i ramen. I sådana situationer används flera sekventiellt vridna polariserande filter, och alla utom det bakre måste nödvändigtvis inte vara cirkulärt, utan linjärpolariserat, eftersom den optiska kompensatorn som finns i filtret med cirkulär polarisation gör det omöjligt att uppnå effekten av den återstående polarisationen filter som kommer att placeras bakom honom närmare linsen.
Den optiska densiteten för polariserande filter varierar vanligtvis från två till fem.
Färgförvrängning kan förekomma. I synnerhet har vissa filter en droppe på upp till ett stopp i den blåvioletta regionen, på grund av vilken de märkbart "grönar" bilden.
Dessutom kan billiga polariserande filter, oftare än färgfilter, påverka återgivningen av fina detaljer negativt. Polarisationsfiltret är tillsammans med det "skyddande" UV-blockerande filtret det mest använda filtret inom fotografering.
Enhet
För de flesta praktiska tillämpningar är ett polariserande filter tillverkat i form av två glasplattor med en polaroidfilm mellan dem , som har linjär dikroism. Polaroidfilm är ett lager av cellulosaacetat som innehåller ett stort antal små kristaller av herapatit ( kininsulfatjodidförening ). Jod- polyvinylfilmer med identiskt orienterade polymerkedjor används också. Identiteten för orienteringen av kristallerna uppnås med hjälp av ett elektriskt fält, och polymerkedjorna orienteras genom mekanisk sträckning. [fyra]
Ett filter med cirkulär polarisation har dessutom en optisk kompensator - en kvartsvågsfasplatta (används också i interferometrar , gör det möjligt att bestämma vägskillnaden för två strålar av strålar). Den använder fenomenet dubbelbrytning i kristaller. Hastigheterna för de "vanliga" och "extraordinära" strålarna i kristallen (och följaktligen de optiska längderna på deras banor) är olika, därför får de, när de passerar genom kristallen, en vägskillnad som bestäms av dess tjocklek. Plattan placeras längs vägen för nästa stråle, bakom polarisatorn, och under monteringen roteras den så att dess optiska axlar sammanfaller med polarisationsaxlarna. I detta läge omvandlar kvartsvågsplattan linjärt polariserat ljus till cirkulärt polariserat ljus (eller vice versa), vilket förskjuter fasskillnaden med 90 grader.
Så här är polarisatorer från alla tillverkare ordnade, skillnaden i både kvalitet och pris beror på ytterligare lager: antireflekterande, skyddande, vattenavvisande.
Typer och användningsområden
- Polarisationsfilter för linjär polarisation eller linjär polarisator [2] ( Engelska Linear Polarizer , LP). Innehåller en polarisator som roterar i ramen. Riktningen för överföring av linjär polarisation markeras av prickar eller risker från diametralt motsatta sidor av den roterande delen av ramen. Dess tillämpning är baserad på det faktum att en del av ljuset i världen omkring oss är polariserat på ett linjärt (och nära linjärt elliptiskt) sätt. Delvis polariserade är alla strålar som inte enbart reflekteras från dielektriska ytor. Delvis polariserat ljus som kommer från himlen och molnen. Genom att använda en linjär polarisator vid fotografering får fotografen därför en ytterligare möjlighet att ändra ljusstyrkan och kontrasten för olika delar av bilden. Att till exempel fotografera ett landskap en solig dag med ett sådant filter kan resultera i en mörk, djupblå himmel. När du fotograferar bakom glasobjekt låter polarisatorn dig bli av med fotografens reflektion i glaset.
- För fotografering i svagt ljus produceras lågljuspolarisatorer, som delvis polariserar ljuset och därför har en låg förstoring. När två sådana filter läggs till vinkelrätt mot deras polarisationsplan, istället för att helt släcka ljusflödet, erhålls 2/3 av flödet.
- Filtrera med cirkulär polarisator eller cirkulär polarisator ( eng. Circumpolar , Circular polarisator , CP, CPL). Förutom polarisatorn innehåller den en kvartsvågsfasplatta, vid vars utgång linjärt polariserat ljus får cirkulär polarisation. Ur synvinkeln av effekten som erhålls i bilden är en cirkulär polarisator inte annorlunda än en linjär. Uppkomsten av sådana filter orsakades av användningen av TTL-automationsfotoceller i kameror, som, till skillnad från fotografiskt material, visade sig vara beroende av rotationen av vinkeln på planet av linjärt polariserat ljus som faller på dem genom linsen. Särskilt linjärt polariserat ljus stör delvis funktionen av automatisk fasfokusering i SLR-kameror och gör det svårt att mäta exponeringen.
- Sammansatta neutrala filter. Om två polarisatorer adderas tillsammans, med samma polarisationsplan, har ett sådant filter maximal ljustransmission (och motsvarar ett 2x ND-filter). Med vinkelräta polarisationsriktningar, med idealiska polarisatorer, absorberar filtret helt ljuset som infaller på det. Genom att välja rotationsvinkel är det möjligt att ändra ljustransmissionen för ett sådant filter inom ett mycket brett område.
- Kompositfärgpolariserande filter. De består av två polariserande filter som kan roteras, och mellan dem finns en platta som roterar ljusets polariseringsplan. På grund av det faktum att rotationsvinkeln beror på våglängden, vid varje position av polarisatorerna, passerar en del av spektrumet genom ett sådant system, och en del är fördröjd. Rotationen av polarisatorerna i förhållande till varandra leder till en förändring i filtrets spektrala egenskaper. Finns till exempel rödgröna filter Cokin P170 Varicolor Röd/Grön och orangeblå Cokin P171 Varicolor Röd/Blå.
- Elektroniskt styrda filter. När, tillsammans med en polarisator, ett flytande kristallelement används som en modulator av polariserad strålning vid konstruktionen av kompositfilter, gör detta det möjligt att styra filtrets egenskaper direkt under fotograferingsprocessen.
- Inom astronomi är polariserande filter en del av verktygen utformade för att studera graden av linjär och cirkulär polarisering av ljus från rymdobjekt. Polarisationsobservationer är det huvudsakliga sättet att få information om styrkan hos magnetfältet i strålningsgenererande regioner, till exempel på vita dvärgar.
- I mikroskop, med hjälp av sådana filter, gör polariserad strålning det möjligt att betona elementen i den observerade strukturen eller, som i astronomi, att bestämma olika polarisationsparametrar, vilket gör det möjligt att bestämma andra formparametrar, densitet, spänningsfördelning, mediainteraktioner, etc.
Anteckningar
- ↑ Chefredaktör A. M. Prokhorov. Polarisator // Physical Encyclopedic Dictionary. - Sovjetiskt uppslagsverk . - M. , 1983.
- ↑ 1 2 GOST 23778-79 Mätningar av termer och definitioner för optisk polarisation . USSR State Committee for Standards (1 juli 1980). Hämtad 14 juni 2019. Arkiverad från originalet 21 januari 2022.
- ↑ Chefredaktör A. M. Prokhorov. Polariserande ljusfilter // Physical Encyclopedia. I 5 volymer. - Sovjetiskt uppslagsverk . - M. , 1988.
- ↑ Yarinovskaya, A. L. Polariserande ljusfilter // Photokinotekhnika: Encyclopedia / Kap. ed. E. A. Iofis . — M .: Soviet Encyclopedia , 1981. — 447 sid.
Se även
 Ordböcker och uppslagsverk |
|---|