ZJAWISKO POLARYZACJI ŚWIATŁA 

Stron

a

1 

 

 

Światło  jest  poprzeczną  falą  elektromagnetyczną  o  zakresie  długości  około  360nm  -  800nm. 

Kierunki drgań wektorów natężenia pola elektrycznego 

     i indukcji magnetycznej  

    są zawsze prostopadłe 

do  kierunku  rozchodzenia  się  fali.  Ponadto  wektory 

      i   

     są  wzajemnie  prostopadłe.  Światło  emitowane 

przez  większość  makroskopowych  źródeł  (np.  Słońce,  żarówki)  jest  mieszaniną  fal,  w  których  kierunki 

drgań wektorów 

     są przypadkowe. Taką falę nazywamy niespolaryzowaną. Możemy jednak uporządkować 

kierunki drgań natężenia pola elektrycznego. Oznacza to, że można uzyskać taki stan fali, w którym wektor 

elektryczny drga w jednej ściśle określonej płaszczyźnie zwanej płaszczyzną polaryzacji. Wiązkę światła, w 

której  kierunki  drgań  wektora 

      są  uporządkowane  nazywamy  światłem  spolaryzowanym  (falą 

spolaryzowaną). 

Sposoby polaryzacji światła: 

a) Przejście światła przez polaryzator 

 

Wiązka  światła  niespolaryzowanego  po  przejściu  przez  prostopadle  do  niej  ustawiony  polaryzator 

liniowy  stanie  się  wiązką  liniowo  spolaryzowaną.  Natężenie  przechodzącego  światła  będzie  w  tym 

przypadku niezależne od położenia płaszczyzny polaryzacji polaryzatora. 

 

 

 

 

 

 

 

Gdy będziemy obracać prostopadle do wiązki ustawiony polaryzator, natężenie wiązki przechodzącej będzie 

się zmieniać od wartości maksymalnej do całkowitego wygaszenia. 

b) Polaryzacja przez rozproszenie 

 

Bardzo  często  w  pogodny  dzień  spoglądamy  na  niebo  podziwiając  jego  błękitny  kolor  i  piękno 

płynących  po  niebie  białych  obłoków.  Spójrzmy  jednak  tym  razem  trochę  inaczej  –  okiem  fizyka  przez 

polaryzator pełniący funkcję analizatora. Gdy obracamy analizator widzimy zmieniającą się barwę i jasność 

nieba, podczas gdy chmury pozostają jednakowo białe. Ilustrują to poniższe zdjęcia 

ZJAWISKO POLARYZACJI ŚWIATŁA 

Stron

a

2 

 

 

 

 

 

 

 

 

Na zdjęciach: Widok nieba oglądanego przez analizator w dwóch położeniach: gdy płaszczyzna polaryzacji 

analizatora jest równoległa (zdjęcie lewe) oraz prostopadła (zdjęcie prawe) do płaszczyzny polaryzacji 

świata dochodzącego „z nieba”. 

 

Wielkość tych zmian zależy od kierunku naszego patrzenia względem słońca. Najsilniejsze zmiany 

zaobserwujemy,  gdy  będziemy  patrzeć  w  kierunku  prostopadłym  do  kierunku  „ku  słońcu”.  Światło 

słoneczne rozproszone w atmosferze jest światłem spolaryzowanym liniowo. Stopień polaryzacji rośnie, gdy 

kąt  obserwacji  zbliża  się  do  kata  prostego.  Dlatego  też  widziane  zmiany  jasności  nieba  oglądanego  przez 

obracany analizator są różne dla różnych kierunków obserwacji.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Na rysunku: Polaryzacja przez rozproszenie 

ZJAWISKO POLARYZACJI ŚWIATŁA 

Stron

a

3 

 

c) Polaryzacja przez odbicie 

 

Światło  odbijając  się  od  powierzchni  dielektryka  ulega  polaryzacji  liniowej  w  płaszczyźnie 

prostopadłej do płaszczyzny padania. Stopień polaryzacji zależy do kąta padania. Kąt, dla którego następuje 

całkowita  polaryzacja  promienia  odbitego  nazywamy  katem  Brewstera.  Promień  załamany  (dla  ciał 

przezroczystych)  jest  tylko  częściowo  spolaryzowany.  Wartość  kąta  Brewstera 

 

  

 związana  jest  ze 

względnym współczynnikiem załamania ośrodka odbijającego względem otoczenia: 

   

  

   

   

 

 

 

 

 

 

Światło pada z ośrodka 1 i załamuje się w (odbija się) ośrodku 2.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Przykład odbicia okna w lakierowanej, drewnianej podłodze. Podłoga oglądana gołym okiem (lewe 

zdjęcie) oraz przez  analizator (prawe zdjęcie), którego płaszczyzna polaryzacji ustawiona jest prostopadle 

do płaszczyzny polaryzacji światła odbitego od podłogi (pod kątem zbliżonym do kąta Brewstera). 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ZJAWISKO POLARYZACJI ŚWIATŁA 

Stron

a

4 

 

Rodzaje polaryzacji: 

 

a) liniowa, 

 

b) kołowa,  

 

c) eliptyczna. 

Źródła światła spolaryzowanego: 

 

Klasyczne  źródła  światła  emitują  światło  niespolaryzowane.  Poszczególne  atomy  lub  molekuły 

ośrodka  świecącego  emitują  fotony  niezależnie  i  dlatego  płaszczyzny  ich  polaryzacji  są  przypadkowe. 

Wiązka  światła  jest  wiązką  fal  o  przypadkowym  ustawieniu  kierunku  drgań.  Inaczej  jest  w  przypadku 

laserów.  Światło  emitowane  przez  laser  jest  światłem  spolaryzowanym.  Możemy  to  sprawdzić  kierując 

wiązkę  światła  laserowego  na  ekran  poprzez  analizator  ustawiony  prostopadle  do  wiązki.  Obracając 

analizator  w  płaszczyźnie  prostopadłej  do  wiązki  zaobserwujemy  zmianę  jasności  plamki  świetlnej  na 

ekranie. 

Zastosowanie światła spolaryzowanego: 

a) polaryzacyjne okulary przeciwsłoneczne, 

b) filtry polaryzacyjne stosowane w fotografii, 

c) pasywny wyświetlacz LCD (np. kalkulatory), 

d) aktywny wyświetlacz LCD (np. monitory komputerów, telefonów komórkowych), 

e) system kinowy IMAX (ang. Image Maximum). 

Niewykorzystane pomysły: 

 

To niestety tylko propozycja E. Landa, założyciela firmy Polaroid, która nie została wprowadzona do 

praktyki.  Zaproponował  on,  aby  szyby  przednie  oraz  „szkła”  reflektorów  samochodowych  wykonać  z 

polaryzatorów o płaszczyznach polaryzacji ustawionych pod kątem 45° do poziomu (jak na rys. poniżej). 

 

 

 

 

 

ZJAWISKO POLARYZACJI ŚWIATŁA 

Stron

a

5 

 

Kierowca  widziałby  wtedy  światło  rozproszone  (na  tym,  co  jest  przed  samochodem)  pochodzące  z 

reflektorów  jego  samochodu,  płaszczyzna  polaryzacji  świata  z  reflektorów  samochodów  jadących  z 

przeciwka byłaby prostopadła do płaszczyzny polaryzacji szyby przedniej jego samochodu i światło to by go 

nie oślepiało (zdjęcia poniżej). 

 

 

 

 

 

 

Zdjęcia ilustrujące, jak wygląda nocą samochód jadący „z przeciwka”, zdjęcie lewe – widok obecny, zdjęcie 

prawe – po zastosowaniu pomysłu E. Landa.