Polarizer

Polarizer

Polarizer – Sebuah polarizer atau polariser adalah filter optik yang memungkinkan cahaya gelombang tertentu polarisasi melewati sementara memblokir cahaya gelombang polarisasi lainnya. Ia dapat menyaring berkas cahaya dari polarisasi tak terdefinisi atau campuran menjadi berkas polarisasi terdefinisi dengan baik, yaitu cahaya terpolarisasi. Jenis umum dari polarizer adalah polarizer linier dan polarizer melingkar. Polarizer digunakan dalam banyak teknik dan instrumen optik, dan filter polarisasi digunakan dalam aplikasifotografi dan teknologi LCD. Polarizer juga dapat dibuat untuk jenis gelombang elektromagnetik selain cahaya tampak, seperti gelombang radio, gelombang mikro, dan sinar-X.

Polarizer

Polarizer Linier

Polarizer linier dapat dibagi menjadi dua kategori umum: polarisasi absorptif, di mana status polarisasi yang tidak diinginkan diserap oleh perangkat, dan polarisasi pemecah berkas, di mana berkas yang tidak terpolarisasi dibagi menjadi dua balok dengan status polarisasi yang berlawanan. Polarizer yang mempertahankan sumbu polarisasi yang sama dengan sudut datang yang berbeda-beda sering disebut polarizer Cartesian, karena vektor polarisasi dapat dijelaskan dengan koordinat Cartesian sederhana (misalnya, horizontal vs. vertikal) tidak bergantung pada orientasi permukaan polarizer. Ketika dua keadaan polarisasi relatif terhadap arah permukaan (biasanya ditemukan dengan refleksi Fresnel), mereka biasanya disebut s dan p. Perbedaan antara polarisasi Cartesian dan s-p ini dapat diabaikan dalam banyak kasus, tetapi menjadi signifikan untuk mencapai kontras tinggi dan dengan penyebaran sudut lebar dari cahaya insiden. sbobet online

Polarizer Penyerap

Kristal tertentu, karena efek yang dijelaskan oleh optik kristal, menunjukkan dikroisme, penyerapan cahaya istimewa yang terpolarisasi dalam arah tertentu. Oleh karena itu, mereka dapat digunakan sebagai polarizer linier. Kristal paling terkenal dari jenis ini adalah turmalin. Namun, kristal ini jarang digunakan sebagai polarizer, karena efek dichroic sangat bergantung pada panjang gelombang dan kristal tampak berwarna. Herapathite juga bersifat dichroic, dan tidak diwarnai dengan kuat, tetapi sulit tumbuh dalam kristal besar.

Sebuah Polaroid polarisasi fungsi filter yang sama pada skala atom ke polarizer kawat-grid. Awalnya terbuat dari kristal herapathite mikroskopis. Bentuk H-sheetnya saat ini terbuat dari plastik polivinil alkohol (PVA) dengan doping yodium. Peregangan lembaran selama pembuatan menyebabkan rantai PVA sejajar dalam satu arah tertentu. Elektron valensidari dopan yodium dapat bergerak secara linier di sepanjang rantai polimer, tetapi tidak melintang ke rantai tersebut. Jadi cahaya yang datang terpolarisasi sejajar dengan rantai diserap oleh lembaran; cahaya terpolarisasi tegak lurus ke rantai ditransmisikan. Daya tahan dan kepraktisan Polaroid menjadikannya jenis polarizer yang paling umum digunakan, misalnya untuk kacamata hitam, filter fotografi, dan layar kristal cair. Ini juga jauh lebih murah daripada jenis polarizer lainnya.

Jenis polarizer absorptif modern terbuat dari partikel nano perak memanjang yang tertanam dalam pelat kaca tipis (≤0,5 mm). Polarizer ini lebih tahan lama, dan dapat mempolarisasi cahaya jauh lebih baik daripada film Polaroid plastik, mencapai rasio polarisasi setinggi 100.000:1 dan penyerapan cahaya terpolarisasi dengan benar serendah 1,5%. Polarizer kaca semacam itu bekerja paling baik untuk cahaya inframerah panjang gelombang pendek, dan banyak digunakan dalam komunikasi serat optik.

Polarizer Pemisah Sinar

Polarizer pemecah balok membagi balok datang menjadi dua balok dengan polarisasi linier yang berbeda. Untuk beamsplitter polarisasi yang ideal ini akan sepenuhnya terpolarisasi, dengan polarisasi ortogonal. Untuk banyak polarizer pemisah sinar yang umum, bagaimanapun, hanya satu dari dua balok keluaran yang sepenuhnya terpolarisasi. Yang lainnya berisi campuran keadaan polarisasi.

Tidak seperti polarizer penyerap, polarizer pemecah berkas tidak perlu menyerap dan menghilangkan energi dari keadaan polarisasi yang ditolak, sehingga lebih cocok untuk digunakan dengan sinar intensitas tinggi seperti sinar laser. Beamsplitter polarisasi sejati juga berguna di mana dua komponen polarisasi akan dianalisis atau digunakan secara bersamaan.

Polarisasi Oleh Refleksi Fresnel

Ketika cahaya memantulkan (oleh refleksi Fresnel) pada sudut dari antarmuka antara dua bahan transparan, reflektifitas berbeda untuk cahaya yang terpolarisasi dalam bidang kejadian dan cahaya terpolarisasi tegak lurus terhadapnya. Cahaya terpolarisasi dalam bidang dikatakan terpolarisasi p, sedangkan yang terpolarisasi tegak lurus terhadapnya disebut terpolarisasi s. Pada sudut khusus yang dikenal sebagai sudut Brewster, tidak ada cahaya terpolarisasi- p yang dipantulkan dari permukaan, sehingga semua cahaya yang dipantulkan harus terpolarisasi- s, dengan medan listrik tegak lurus dengan bidang datangnya.

Polarizer

Polarizer linier sederhana dapat dibuat dengan memiringkan tumpukan pelat kaca pada sudut Brewster ke balok. Beberapa cahaya terpolarisasi- s dipantulkan dari setiap permukaan setiap pelat. Untuk tumpukan pelat, setiap refleksi menghabiskan berkas insiden cahaya terpolarisasi- s, meninggalkan sebagian besar cahaya terpolarisasi- p dalam berkas yang ditransmisikan pada setiap tahap. Untuk cahaya tampak di udara dan kaca biasa, sudut Brewster adalah sekitar 57°, dan sekitar 16% dari cahaya terpolarisasi- s yang ada dalam berkas dipantulkan untuk setiap transisi udara-ke-kaca atau kaca-ke-udara. Dibutuhkan banyak pelat untuk mencapai polarisasi yang biasa-biasa saja dari berkas yang ditransmisikan dengan pendekatan ini. Untuk tumpukan 10 pelat (20 refleksi), sekitar 3% (= (1-0.16) 20) dari cahaya terpolarisasi- s ditransmisikan. Sinar yang dipantulkan, meskipun terpolarisasi sepenuhnya, akan tersebar dan mungkin tidak terlalu berguna.

Balok terpolarisasi yang lebih berguna dapat diperoleh dengan memiringkan tumpukan pelat pada sudut yang lebih curam ke balok datang. Secara berlawanan, menggunakan sudut datang yang lebih besar dari sudut Brewster menghasilkan tingkat polarisasi yang lebih tinggi dari berkas yang ditransmisikan, dengan mengorbankan transmisi keseluruhan yang menurun. Untuk sudut datang yang lebih curam dari 80° polarisasi berkas yang ditransmisikan dapat mendekati 100% hanya dengan empat pelat, meskipun intensitas yang ditransmisikan sangat rendah dalam kasus ini. [6] Menambahkan lebih banyak pelat dan mengurangi sudut memungkinkan kompromi yang lebih baik antara transmisi dan polarisasi dapat dicapai. Karena vektor polarisasinya bergantung pada sudut datang, polariser yang didasarkan pada refleksi Fresnel secara inheren cenderung menghasilkan polarisasi s – p daripada polarisasi Cartesian, yang membatasi penggunaannya dalam beberapa aplikasi.