โพลาไรเซชัน

โพลาไรเซชัน (Polarization) ปรากฏการณ์การแทรกสอดและการเลี้ยวเบนของแสง แสดงสมบัติความเป็นคลื่นของแสง แต่ไม่สามารถสรุปได้ว่าแสงเป็นคลื่นตามยาว หรือ คลื่นตามขวาง สำหรับปรากฏการณ์ที่แสดงให้เห็นว่า แสงเป็นคลื่นตามขวาง คือ ปรากฏการณ์ โพลาไรเซชัน ทั้งนี้เนื่องจากคลื่นตามยาวจะไม่แสดงปรากฏการณ์นี้

แสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และเป็นคลื่นตามขวาง ประกอบด้วยสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่สั่นตั้งฉากกันในระนาบที่ตั้งฉากกับทิศการแผ่ของคลื่น ทิศการสั่นของสนามไฟฟ้า Ḕ กำหนดให้เป็นทิศของโพลาไรเซชัน แสงธรรมดาที่ไม่โพลาไรส์ (unpolarized light) ประกอบด้วยเวกเตอร์ของสนามไฟฟ้าที่สั่นในทุกทิศทาง และอยู่บนระนาบที่ตั้งฉากกับทิศทางการแผ่ของคลื่น แสงโพลาไรส์ (polarized light) จะประกอบด้วยสนามไฟฟ้า ซึ่งสั่นในแนวใดแนวหนึ่งเท่านั่น เช่น ในแนวดิ่ง แนวราบ เป็นต้น

โพลาไรเซชันโดยการสะท้อน

เมื่อแสงไม่โพลาไรส์ตกกระทบผิวตัวกลาง แสงที่สะท้อนอาจจะเป็นแสงไม่โพลาไรส์ หรือ แสงโพลาไรส์ก็ได้ ขึ้นกับมุมตกกระทบ สำหรับมุมตกกระทบ 0 องศา หรือ 90 องศา แสงสะท้อนจะเป็นแสงไม่โพลาไรส์ แต่จากการทดลองพบว่าที่มุมตกกระทบค่าหนึ่ง แสงสะท้อนจะเป็นแสงโพลาไรส์สมบูรณ์

โพลาไรเซชันโดยการหักเห

วัสดุบางชนิด เช่น แคลไซท์หรือควอทซ์ มีคุณสมบัติที่เรียกว่า Birefringent คือมีค่าดัชนีหักเห 2 ค่า เนื่องจากแสงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วไม่เท่ากันในแต่ละทิศทางของผลึก เมื่อฉายแสงที่ไม่โพลาไรส์เข้าสู่ผลึกของวัสดุเหล่านี้ แสงที่หักเหออกมาจึงเป็นลำแสงโพลาไรส์ ซึ่งต่างก็เป็นแสงโพลาไรส์ทั้งคู่ โดยมีทิศของโพลาไรเซชัน

โพลาไรเซชันโดยการกระเจิงของแสง

เมื่อแม่เหล็กไฟฟ้าตกกระทบอนุภาค เช่น ก๊าซ หรืออิเล็กตรอนในโมเลกุลของตัวกลาง อนุภาคจะดูดกลืนพลังงานจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แล้วแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาทุกทิศทาง ปรากฏการณ์นี้ เรียกว่า การกระเจิง (scattering)