polarisaatiossa

Polarisaatio on elektromagneettisen säteilyn ominaisuus, jossa sähkökentän värähtelyn suunta on järjestäytynyt. Täysin polarisoidussa valossa sähkö- ja magneettikentät värähtelevät yhdessä tasossa. Epäpolarisoidussa valossa suuntia on monia ja kokonaiskuva näyttää satunnaiselta. Polarisaation muotoa kuvaavat yleisesti lineaarinen, kiertynyt (myös kiertynyt oikeakätisesti tai vasenkätisesti) ja elliptiläinen polarisaatio.

Polarisaation synty ja muuttuminen tapahtuvat monin tavoin. Säteily voi tulla polarisoiduksi heijastuessaan tai taittuen eri aineiden läpi, hajotessaan tai kulkiessaan optisesti anisotrooppisten aineiden, kuten kiteiden, läpi. Birefringenssi ja diakroismi voivat muuttaa polarisaatiota, samoin scatterointi ja valon kulku läpinäkyvissä suodattimissa. Epäpolarisoitu valo voidaan muuntaa polarisoiduksi käyttämällä suodattimia tai analysoimia.

Polarisaation mittaaminen ja kuvaaminen perustuu sekä klassisiin että kvanttitason malleihin. Lineaarin polarisaation analysointiin käytetään usein polaroidia, ja Malus’n laki kuvaa suhdetta läpäisevän valon voimakkuuden muutosta kulman kanssa: Iout = Iin cos^2 θ. Polarisaation tilaa voidaan kuvailla Stokes-parametrein, jotka kattavat lineaarisen, kiertyneen ja elliptisen muodon. Kvanttimekaniikassa yksittäisen fotonin polarisaatio vastaa kahden tilan binääristä järjestystä.

Sovellukset kattavat muun muassa glare- ja reflektioiden vähentämisen polarisaattoreilla, kamerajärjestelmät ja LCD- näytöt, 3D-elokuvat, tieto- ja telekommunikaatio (valokuitutekniikka), sekä kaukoputkien ja ilmakehän tutkimuksen polarimetriset mittaukset. Polarisaatio on keskeinen käsite sekä perusteellisessa fyysisessä tutkimuksessa että monissa teknisissä sovelluksissa.