Polarisator
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 17. marts 2019; checks kræver 14 redigeringer .Polarisator - en enhed designet til at opnå helt eller delvist polariseret optisk stråling fra stråling med en vilkårlig polarisationstilstand [1] . I overensstemmelse med typen af polarisering opnået ved hjælp af polarisatorer, er de opdelt i lineære, cirkulære og sjældnere elliptiske [2] . Lineære polarisatorer producerer planpolariseret lys, cirkulære polarisatorer producerer cirkulært polariseret lys, og elliptiske polarisatorer producerer elliptisk polariseret lys med en forudbestemt type ellipse.
Lineære polarisatorer er baseret på brugen af et af tre fysiske fænomener. En af dem er dobbeltbrydning , den anden er lineær dikroisme , og den tredje er polariseringen af lys, der opstår, når det reflekteres ved grænsefladerne mellem medier. Cirkulære polarisatorer er normalt en kombination af en lineær polarisator og en kvartbølgeplade (optisk kompensator).
Polarisatorer bruges i studiet af mekaniske spændingsfordelinger i transparente objekter ved hjælp af polariseret lys, i studiet af strukturen af stoffer, i sakkarimetri og især i krystaloptik . Udbredt i fotografiske polarisationsfiltre og astronomi.
Polarisationsfilter i optik og spektroskopi
Et polarisationsfilter i optik og spektroskopi er en enhed, der normalt består af to lineære polarisatorer og en eller flere faseplader imellem dem [3] . Designet til at ændre den spektrale sammensætning og energi af den optiske stråling, der falder ind på den. Det bruges i tilfælde, hvor det er umuligt at opnå det ønskede resultat med andre, enklere midler.
Polarisationsfilter i fotografering
Et polarisationsfilter i fotografering er en polarisator designet til at eliminere uønskede effekter ( genskin , refleksioner), reducere lysstyrken (med en samtidig stigning i mætning) af himlen osv., eller for at opnå kunstneriske mål. Strukturelt designet til deling med fotografiske enheder. Det ligner et almindeligt lysfilter, men det har to dele, omtrent samme tykkelse - for og bag, som frit kan rotere i forhold til hinanden. Bagsiden af filteret skrues fast på linsen, og ved at dreje den forreste halvdel, hvori polarisatoren faktisk er placeret, vælges den ønskede effekt med en eller anden vinkel.
Den forreste halvdel af polarisationsfilteret kan have et indvendigt gevind til fastgørelse af en objektivhætte, gevindhætte eller andre filtre. I blændingsobjekter kan deres forskellige dele give blænding med forskellige polarisationsvinkler, som ikke samtidig kan undertrykkes af kun ét filter. Derudover kan der være en del blændingsgenstande i rammen. I sådanne situationer anvendes flere sekventielt snoede polarisationsfiltre, og alle undtagen det bagerste skal nødvendigvis ikke være cirkulære, men lineære polariserede, da den optiske kompensator, der er tilgængelig i filteret med cirkulær polarisering, gør det umuligt at opnå effekten af den resterende polarisering filtre, der vil være placeret bag ham tættere på linsen.
Den optiske tæthed af polariserende filtre varierer normalt fra to til fem.
Farveforvrængning kan forekomme. Især nogle filtre har et fald på op til et stop i det blå-violette område, på grund af hvilket de mærkbart "grønner" billedet.
Også billige polariserende filtre, oftere end farvefiltre, kan negativt påvirke gengivelsen af fine detaljer. Polarisationsfilteret er sammen med det "beskyttende" UV-blokerende filter det mest brugte filter inden for fotografering.
Enhed
Til de fleste praktiske anvendelser er et polariserende filter lavet i form af to glasplader med en polaroidfilm imellem dem , som har lineær dikroisme. Polaroidfilm er et lag af celluloseacetat indeholdende et stort antal små krystaller af herapatit ( kininsulfatiodidforbindelse ). Der anvendes også jod- polyvinylfilm med identisk orienterede polymerkæder . Identiteten af orienteringen af krystallerne opnås ved hjælp af et elektrisk felt, og polymerkæderne orienteres ved mekanisk strækning. [fire]
Et filter med cirkulær polarisering har desuden en optisk kompensator - en kvartbølgefaseplade ( også brugt i interferometre , gør det muligt at bestemme vejforskellen for to stråler af stråler). Det bruger fænomenet dobbelt brydning i krystaller. Hastigheden af de "almindelige" og "ekstraordinære" stråler i krystallen (og følgelig de optiske længder af deres veje) er forskellige, derfor opnår de, når de passerer gennem krystallen, en vejforskel bestemt af dens tykkelse. Pladen placeres langs den næste stråles bane, bag polarisatoren, og under samlingen roteres den, så dens optiske akser falder sammen med polarisationsakserne. I denne position konverterer kvartbølgepladen lineært polariseret lys til cirkulært polariseret lys (eller omvendt), og skifter faseforskellen med 90 grader.
Sådan er polarisatorer fra alle producenter arrangeret, forskellen i både kvalitet og pris skyldes yderligere lag: anti-reflekterende, beskyttende, vandafvisende.
Typer og anvendelser
- Polarisationsfilter af lineær polarisering eller lineær polarisator [2] ( engelsk Linear Polarizer , LP). Indeholder én polarisator, der roterer i rammen. Transmissionsretningen af lineær polarisering er markeret med prikker eller risici fra diametralt modsatte sider af den roterende del af rammen. Dens anvendelse er baseret på det faktum, at en del af lyset i verden omkring os er polariseret på en lineær (og tæt på lineær elliptisk) måde. Delvist polariseret er alle stråler, der ikke blot reflekteres fra dielektriske overflader. Delvist polariseret lys, der kommer fra himlen og skyerne. Ved at bruge en lineær polarisator under optagelse får fotografen derfor en ekstra mulighed for at ændre lysstyrken og kontrasten i forskellige dele af billedet. For eksempel kan optagelse af et landskab på en solskinsdag ved hjælp af et sådant filter resultere i en mørk, dybblå himmel. Når du optager bag glasobjekter, giver polarisatoren dig mulighed for at slippe af med fotografens refleksion i glasset.
- Til optagelse under dårlige lysforhold produceres der Low Light Polarisatorer, som delvist polariserer lyset og derfor har en lav forstørrelse. Når to sådanne filtre tilføjes vinkelret på deres polariseringsplaner, i stedet for fuldstændig at slukke lysstrømmen, opnås 2/3 af fluxen.
- Filter med cirkulær polarisering eller cirkulær polarisator ( eng. Circumpolar , Circular polarizer , CP, CPL). Ud over polarisatoren indeholder den en kvartbølgefaseplade, ved hvis udgang lineært polariseret lys opnår cirkulær polarisering. Fra synspunktet om effekten opnået på billedet er en cirkulær polarisator ikke forskellig fra en lineær. Udseendet af sådanne filtre var forårsaget af brugen af TTL-automatiseringsfotoceller i kameraer, som i modsætning til fotografisk materiale viste sig at være afhængige af rotationen af vinklen på planet af lineært polariseret lys, der falder på dem gennem linsen. Især lineært polariseret lys forstyrrer delvist funktionen af automatisk fasefokusering i spejlreflekskameraer og gør det vanskeligt at måle eksponeringen.
- Sammensatte neutrale filtre. Hvis to polarisatorer lægges sammen, så med de samme polarisationsplaner, har et sådant filter maksimal lystransmission (og svarer til et 2x ND-filter). Med vinkelrette polarisationsretninger, med ideelle polarisatorer, absorberer filteret fuldstændigt lyset, der falder ind på det. Ved at vælge rotationsvinklen er det muligt at ændre lystransmissionen af et sådant filter inden for et meget bredt område.
- Sammensatte farve polariserende filtre. De består af to polariserende filtre, der kan drejes, og mellem dem er en plade, der roterer lysets polariseringsplan. På grund af det faktum, at rotationsvinklen afhænger af bølgelængden, ved hver position af polarisatorerne, passerer en del af spektret gennem et sådant system, og en del er forsinket. Rotationen af polarisatorerne i forhold til hinanden fører til en ændring i filterets spektrale karakteristika. Fås f.eks. rød-grønne filtre Cokin P170 Varicolor Rød/Grøn og orange-blå Cokin P171 Varicolor Rød/Blå.
- Elektronisk styrede filtre. Når et flydende krystalelement sammen med en polarisator bruges som en modulator af polariseret stråling i design af kompositfiltre, gør dette det muligt at kontrollere filterets egenskaber direkte i optagelsesprocessen.
- Inden for astronomi er polariserende filtre en del af værktøjerne designet til at studere graden af lineær og cirkulær polarisering af lys fra rumobjekter. Polarisationsobservationer er den vigtigste måde at opnå information om styrken af magnetfeltet i strålingsgenereringsområder, for eksempel på hvide dværge.
- I mikroskoper, ved hjælp af sådanne filtre, gør polariseret stråling det muligt at understrege elementerne i den observerede struktur eller, som i astronomi, at bestemme forskellige polarisationsparametre, hvilket gør det muligt at bestemme andre formparametre, tæthed, spændingsfordeling, medieinteraktioner, etc.
Noter
- ↑ Chefredaktør A. M. Prokhorov. Polarizer // Fysisk encyklopædisk ordbog. - Sovjetisk encyklopædi . - M. , 1983.
- ↑ 1 2 GOST 23778-79 Målinger af termer og definitioner af optisk polarisering . USSR State Committee for Standards (1. juli 1980). Hentet 14. juni 2019. Arkiveret fra originalen 21. januar 2022.
- ↑ Chefredaktør A. M. Prokhorov. Polariserende lysfilter // Physical Encyclopedia. I 5 bind. - Sovjetisk encyklopædi . - M. , 1988.
- ↑ Yarinovskaya, A. L. Polariserende lysfilter // Photokinotekhnika: Encyclopedia / Ch. udg. E. A. Iofis . — M .: Soviet Encyclopedia , 1981. — 447 s.
Se også
 Ordbøger og encyklopædier |
|---|