Zjawisko polaryzacji światła
Pole elektryczne w danym punkcie w czasie i przestrzeni opisuje wektor natężenia pola
elektrycznego E, a pole magnetyczne wektor indukcji magnetycznej B. Światło emitowane przez
z
ródła makroskopowe jest zwykle mieszaniną fal, których kierunki drgań wektorów E (oraz
prostopadłych do nich wektorów B) mogą rozchodzić się różnie. O takim świetle możemy
powiedzieć, że jest niespolaryzowane.
Z definicji wynika, że polaryzacja to zjawisko, które polega na uporządkowaniu płaszczyzny drgań
wektora E.
Jeżeli fala opisywana przez wektor E znajduje się w jednej płaszczyz
nie, to znaczy, że została
spolaryzowana liniowo. Urządzenia, które porządkują w taki sposób pola elektryczne i
magnetyczne, nazywamy polaryzatorami.
Polaryzator przepuszcza jedynie tę falę, którą opisuje wektor E, czyli falę o kierunku zgodnym z
kierunkiem polaryzacji.
Jeżeli fala wcześniej spolaryzowana pada na inny polaryzator, to część energii, którą niesie, zostaje
pochłonięty w materiale polaryzatora, a fala jest spolaryzowana zgodnie z jego kierunkiem. Ten
drugi polaryzator może więc zmienić kierunek polaryzacji światła, które na niego pada. Odgrywa
on rolę analizatora  obracając go wokół osi x, można sprawdzić, czy światło, które na niego pada
było, już spolaryzowane, a jeżeli było, to w jakiej płaszczyz
nie.
Najpopularniejszymi polaryzatorami są używane przez fotografów polaroidy, wykonane z płytki
polimerów. Naturalnymi polaryzatorami są np. występujące w przyrodzie kryształy dwójłomne
(kalcyt).
Światło ulega też polaryzacji przy odbiciu od powierzchni przez
roczystych izolatorów (np. szkła).
Całkowita polaryzacja zachodzi tylko dla określonego kąta padania, nazywanego kątem
Brewstera. Kątem Brewstera nazywamy kąt padania, przy którym promień załamany tworzy z
promieniem odbitym kąt 90o.
Kąt Brewstera jest związany ze współczynnikiem załamania materiału odbijającego wzorem:
W świetle odbitym drgania wektora E odbywają się w płaszczyz
nie prostopadłej do płaszczyzny
padania (patrz rysunek).
Przedstawimy teraz praktyczne zastosowania zjawiska polaryzacji. Jeśli na drodze
niespolaryzowanego światła ustawimy dwa polaryzatory o prostopadłych kierunkach polaryzacji,
to wiązka zostanie prawie całkowicie pochłonięta  wykorzystuje się to do znacznego osłabienia
światła reflektorów nadjeżdżających z przeciwka samochodów. Tym sposobem unika się oślepienia
kierowcy. Wiele substancji organicznych to materiały \"optycznie czynne\". Światło przechodzące
nie ulega znaczącemu osłabieniu, za to zmienia się kierunek polaryzacji. Ten efekt to skręcenie
płaszczyzny polaryzacji. Efekt ten nazywamy skręceniem płaszczyzny polaryzacji. Kąt, o jaki
zmienia się kierunek polaryzacji, jest proporcjonalny do grubości warstwy l i stężenia roztworu c,
czyli: ą ~ cl, gdzie ą to kąt, o jaki należy obrócić analizator, aby oglądane pole było znowu jasne.
Efekt skręcenia płaszczyzny polaryzacji jest używany do pomiaru zawartości cukru w soku
wytłoczonym z buraków cukrowych.