16. Dyfrakcja i polaryzacja fal – na czym polegają 

te zjawiska, polaryzacja dotyczy tylko fal 

poprzecznych. 

 



 

Dyfrakcja  (ugięcie  fali)  to 

zjawisko  fizyczne

 

zmiany  kierunku  rozchodzenia  się 

fali

  na 

krawędziach  przeszkód  oraz  w  ich  pobliżu. 
Zjawisko  zachodzi  dla  wszystkich  wielkości 
przeszkód,  ale  wyraźnie  jest  obserwowane  dla 
przeszkód  o  rozmiarach  porównywalnych  z 

długością fali

. 

Dyfrakcja  używana  jest  do  badania  fal  oraz 
obiektów  o  niewielkich  rozmiarach,  w  tym  i 
kryształów,  ogranicza  jednak  zdolnośd  rozdzielczą 
układów optycznych. 

Jeżeli  wiązka  fal  przechodzi  przez  szczelinę  lub 
omija obiekt, to zachodzi 

zjawisko

 ugięcia. Zgodnie 

z 

zasadą  Huygensa

  fala  rozchodzi  się  w  ten 

sposób,  że  każdy  punkt  fali  staje  się  nowym 
źródłem fali kulistej. Za przeszkodą fale  nakładają 
się  na  siebie  zgodnie  z  zasadą 

superpozycji

.  Przy 

spełnieniu  pewnych  warunków  za  przeszkodą 
pojawiają  się  obszary  wzmocnienia  i  osłabienia 
rozchodzących się fal (

interferencja

). 

Zjawisko  dyfrakcji  występuje  dla  wszystkich 
rodzajów  fal  np. 

fal  elektromagnetycznych

, 

fal 

dźwiękowych

 oraz 

fal materii

. 

Jeden  z  najprostszych  przykładów  zjawiska 
dyfrakcji  zachodzi,  gdy  równoległa  wiązka 

światła

 

(np  z 

lasera

)  przechodzi  przez  wąską  pojedynczą 

szczelinę  zwaną 

szczeliną  dyfrakcyjną

.  Zgodnie  z 

zasadą  Huygensa  każdy  punkt  szczeliny  o 
szerokości  d,  jest  nowym  źródłem  fali.  Między 
źródłami  zachodzi 

interferencja

,  co  powoduje 

wzmacnianie  i  osłabianie  światła  rozchodzącego 
się w różnych kierunkach. 

Ugięcie fali występuje tym wyraźniej, im mniejsze 
są wymiary szczeliny w stosunku do długości 
padającej fali; jeżeli otwór jest bardzo szeroki 
zjawisko praktyczne nie występuje. 



 

Zasada Huygensa (1690): Każdy punkt 

ośrodka sprężystego po dojściu do niego 
zaburzenia (czoła fali) staje się źródłem wtórnej 
fali (płaskiej, kolistej, kulistej) 
 

 Dyfrakcja na podwójnej 

szczelinie 



 

Polaryzacja fali - właściwośd 

fali poprzecznej

 

polegająca na zmianach kierunku 

oscylacji

 

rozchodzącego się zaburzenia w określony 
sposób. 

W poprzecznej fali niespolaryzowanej oscylacje 
rozchodzącego się zaburzenia zachodzą z 
jednakową amplitudą we wszystkich kierunkach 
prostopadłych do kierunku rozchodzenia się fali. 
Fala niespolaryzowana może byd więc traktowana 
jako złożenie bardzo wielu fal spolaryzowanych w 
różny sposób. 

Polaryzacja występuje tylko dla fal rozchodzących 
się w warunkach, w których oscylacje mogą 
odbywad się w różnych kierunkach prostopadłych 
do kierunku rozchodzenia się fali. Gdy jest to 
niemożliwe, rozważanie zjawiska polaryzacji nie 
ma sensu. Dotyczy to na przykład drgao 

rozchodzących się na powierzchni 

membrany

 i na 

granicach ośrodków o różnej gęstości (między 
innymi 

fale morskie

). 

Fale dźwiękowe

 również nie 

podlegają zjawisku polaryzacji, gdyż są 

falami 

podłużnymi

. 

W zależności od kierunku oscylacji zaburzenia 
rozróżnia się wiele typów polaryzacji. W 
przypadku 

fali elektromagnetycznej

 rozchodzą się 

oscylacje zarówno pola magnetycznego, jak i 
elektrycznego.  



 

Polaryzacja liniowa  

W fali spolaryzowanej liniowo oscylacje 
zaburzenia odbywają się w jednej płaszczyźnie, w 
kierunku prostopadłym do kierunku rozchodzenia 
się fali. 



 

Polaryzacja kołowa 

W polaryzacji kołowej rozchodzące się zaburzenie 
(na przykład 

pole elektryczne

 lub odchylenie 

cząstki ośrodka materialnego od położenia 
równowagi) określane wzdłuż kierunku ruchu fali 
ma zawsze taką samą wartośd, ale jego kierunek 
się zmienia. Kierunek zmian jest taki, że w 
ustalonym punkcie przestrzeni koniec wektora 

opisującego zaburzenie zatacza okrąg w czasie 
jednego okresu fali. 

Taki ruch po okręgu można rozłożyd na dwa 
drgania harmoniczne o jednakowych amplitudach, 
ale o fazach przesuniętych o 90° lub 270° (-90°). W 
zależności do tego, czy fazy są przesunięte o 90° 
czy 270°, mówi się o polaryzacji kołowej 
prawoskrętnej lub polaryzacji kołowej 
lewoskrętnej. Wektor opisujący zaburzenie obraca 
się wtedy albo w prawo, albo w lewo. 

Falę spolaryzowaną kołowo można otrzymad przez 
złożenie dwóch fal o jednakowych amplitudach i 
częstotliwościach, rozchodzących się w tym 
samym kierunku, spolaryzowanych liniowo w 
kierunkach wzajemnie prostopadłych, a 
przesuniętych w fazie o odpowiedni kąt. 



 

Polaryzacja eliptyczna 

W polaryzacji eliptycznej rozchodzące się 
zaburzenie określane wzdłuż kierunku ruchu fali 
ma zawsze wartośd i kierunek taki, że w ustalonym 
punkcie przestrzeni koniec wektora opisującego 
zaburzenie zatacza elipsę. 

Falę spolaryzowaną eliptycznie można otrzymad 
przez złożenie dwóch fal o jednakowych 
częstotliwościach, rozchodzących się w tym 
samym kierunku, spolaryzowanych liniowo w 
kierunkach wzajemnie prostopadłych, 
przesuniętych w fazie o odpowiedni kąt, ale o 
różnych amplitudach. Można ją także otrzymad 
jako złożenie fal o polaryzacji liniowej i kołowej. 

Zarówno polaryzacja liniowa, jak i kołowa to 
szczególne przypadki polaryzacji eliptycznej. 

 

 



 

Filtr 

polaryzacyjny 

ma 

zdolnośd 

do 

przepuszczania  tylko  fal  świetlnych  o  polaryzacji 
liniowej.  Kierunek  tej  polaryzacji  jest  stały  i  ściśle 

związany  z  konstrukcją  filtra.  Jeżeli  przepuści  się 
światło  niespolaryzowane  przez  dwa  takie  filtry  i 
zacznie  je  obracad,  to  światło  na  zmianę  będzie 
przygasad oraz rozbłyskad. 
Kiedy dwa filtry polaryzacyjne są ustawione tak, że 
przepuszczają 

tylko 

fale 

oscylujące 

w 

prostopadłych  płaszczyznach,  to  światło  nie 
przechodzi.  Jeżeli  płaszczyzny  polaryzacji  są  takie 
same, to efekt jest taki jak dla jednego filtra. 
Filtry polaryzacyjne są stosowane np. w okularach 
przeciwsłonecznych,  gdzie  zmniejszają  jasnośd 
nieba  w  słoneczny  dzieo,  blokują  spolaryzowane 
światło  odbite  od  poziomych  płaszczyzn  (szyb, 
luster itp.)