• Cumartesi , 29 Nisan 2017

Tabii Işık – Polarize Işık

Tabii ışık doğrudan doğruya bir kaynaktan gelen (mesela Güneş veya bir alev)  her yönde ve her düzlemde yayılan bir titreşim olayıdır. Düzlem polarize ışık ise yayılma yönüne dik olan tek bir düzlemde titreşen ışıktır. İzotrop ortamlardaki düzlem polarize ışıkta, elektrik vektör daima yayılma yönüne dik düzlemde  yani dalga  cephesinde titreşir. Elektrik vektörün hareketi yayılma yönüne dik bir düzleme iz düşürüldüğü vakit izdüşüm şekli bir daire ise bu ışığa dairesel polarize ışık, eğer izdüşüm şekli bir elips ise eliptik polarize ışık denir.

Düzlem polarize ışık bir düzlemde titreştiği için genelde polarizasyon düzlemi yerine titreşim düzlemi terimi kullanılır. Titreşim düzlemi yayılma yönünü (ışın) ve elektrik vektörün salınım ya da titreşimlerini kapsayan düzlemdir.  Düzlem polarize ışık çoğunlukla şu yollardan biriyle elde edilir:

• Çift kırıcı kristaller aracılığıyla,
• Bazı kristallerdeki farklı soğurma (absorbsiyon) ile,
• Yansıma ve kırılma yoluyla.

Yansımayla polarlanmayı meydana getirmek için en çok kullanılan cihaz Biot aletidir; bu alet, madeni bir borunun iki ucuna yerleştirilen isli camdan iki ayna (polarlayıcı ve analizleyici) şeklindedir.  İkinci ayna,  borunun eksenine göre sabit kalmak şartıyla döndürülürse, yansıyan ışının şiddetinin, bir dönme süresi içinde iki maksimum ve iki minimumdan geçerek değiştiği görülür. Tam sönme olması için, gelen ışın, ‘Brewster gelme açısı’ denen bir açı altında birinci ayna üzerine düşmelidir. Polarıcının ve analizleyicinin polar lama düzlemleri arasında bir s açısı bulunduğu zaman, çıkan ışının şiddeti 1’e cos2s oranında küçülür (Malus kanunu) *. Polar lama açısının tanjantı, maddenin kırılma indisine eşittir (Brewster kanunu).

Basit kırılma, ışığı kısmen polarır. Bir ışın paralel yüzlü bir camlama indisinden geçtikten sonra bir analizleyici üstüne (ayna veya çift kırıcı prizma) düşürülerek büyük ölçüde söndürülebilir.  Polarlanmayı incelemek için fizikçiler genellikle çift kırılmaya başvurur ve özellikle Nicol veya Foucault prizmalarını kullanırlar. Bugün genellikle ince bir tabakaya katılmış (polaroid film) dikroik maddelerden de (polarlanmış ışıktan birini geçirip diğerini soğuran) yararlanılır. Renkser (kromatik) polarma denince, bir analizleyenle polarılmış ışıkta gözlenen billurlu ince lamların aldığı ilgi çelici renkler anlaşılır. Arago bu olayları, bir polarlayan ve çifti kırıcı analizleyen arasına,eksenine dik yontulmuş bir kuvarsı koyarak görülen dönel polarma ile birlikte keşfetti. Biot ise şu kanunları ortaya koydu: <<polarma düzlemin dönmesi billurun kalınlığıyla orantılı olarak değişir; dönme bazen sağa bazen sola doğru olur.>> O günden bu güne, kuvars gibi döndürme gücü olan birçok katı, sıvı veya gaz madde bulunmuştur; bu maddelerin döndürme gücü, polarimetre ve sakarimetrelerle ölçülür.

Polarma olaylarına çok sık rastlanır: mavi göğün ışığı, suyun, camın yansıttığı ışık polarılmıştır ve bazı şartlarda polarıcı gözlükler kullanılarak yansıma azaltılabilir.

İlgili yazılar