3.2 . Поляризатор. Поляризацио́нный фильтр
Поляриза́тор — вещество, позволяющее выделить из электромагнитной волны (естественный свет является частным случаем) часть, обладающую желаемой поляризацией при пропускании его сквозь или отражении от поверхности, получая проекцию волны на плоскость поляризации. Они используются в поляризацио́нных фильтрах. В радиотехнике и в быту под поляризатором понимается устройство для преобразования вертикальной или горизонтальной поляризации в круговую (эллиптическую) или наоборот. В антеннах в качестве поляризаторов используют волноводы с вкрученными винтами.
Поляризацио́нный фильтр — устройство для получения полностью или частично поляризованного оптического излучения из излучения с произвольными поляризационными характеристиками. В фотографии поляризационные фильтры используются для достижения различных художественных эффектов (устранение бликов, затемнение неба).
Устройство поляризационного фильтра:
Для большинства практических применений поляризационный фильтр изготавливают в виде двух стеклянных пластинок с находящейся между ними плёнкой. Поляроидная плёнка представляет собой слой ацетилцеллюлозы, содержащий большое количество мелких кристаллов герапатита (иодистое соединение сернокислого хинина). Применяются также иодно-поливиниловые плёнки с одинаково ориентированными полимерными цепями. Идентичность ориентации кристаллов достигается с помощью электрического поля, а полимерные цепи ориентируют механическим растяжением.
Поляризационные фильтры применяется в фотографиях:
Действие этих фильтров основано на эффекте поляризации электромагнитных волн, а также на эффектах вращения плоскости поляризации некоторыми веществами.
Светочувствительный материал в фотографии не сохраняет информации о плоскости поляризации падающих на него волн электромагнитного излучения. Поляризационный фильтр линейной поляризации (англ. Linear Polarizer, LP). Содержит один поляризатор, поворачивающийся в оправе. Его применение основывается на том, что часть света в окружающем нас мире поляризована. Частично поляризованы все лучи, неотвесно падающие отражённые от диэлектрических поверхностей. Частично поляризован свет, поступающий от неба и облаков. Поэтому, применяя поляризатор при съёмке, фотограф получает дополнительную возможность изменения яркости и контраста различных частей изображения. Например, результатом съёмки пейзажа в солнечный день с применением такого фильтра может получиться тёмное, густо-синее небо. При съёмке находящихся за стеклом объектов поляризатор позволяет избавиться от отражения фотографа в стекле.
Рисунок 5 ─ Пример использования поляризационного фильтра в фотографии. Максимальный эффект достигается при съёмке в направлении, перпендикулярном направлению на Солнце.
3.3 Особые шкалы поляриметров
Определяемая законом Био строго линейная зависимость между измеренной величиной поворота плоскости колебаний и протяженностью пробы позволяет для часто повторяющихся измерений при постоянной толщине пробы градуировать шкалы непосредственно в значениях концентраций. Кюветы с определенной толщиной пробы для часто встречающихся веществ поставляются с круговыми поляриметрами.
Для сахарозы, концентрация которой чаще всего определяется поляриметрическим способом, разработана специальная шкала, принятая в качестве международной. В ее основу, с учетом линейной области действия закона Био, положено растворение 26,00 г анализируемого вещества, содержащего сахарозу, в 100 мл воды при 20 °С. Эта концентрация принята за конечную точку линейной шкалы, разделенной на 100 частей при выбранной длине волны и толщине пробы. Значение угла поворота этого «нормального сахарного раствора» известным способом можно сопоставить с показаниями контрольных кварцевых пластин. Единицей измерения этой международной шкалы сахарозы является один градус сахарозы (1 *S), который при принятых условиях является не мерой измерения угла, а мерой измерения концентрации, непосредственно показывающей процентное содержание сахарозы относительно концентрации, принятой за 100 % .