Поляризация света или "волшебная плёнка"⁠⁠

Сегодня, хотелось бы рассказать вам о явлении поляризации света. Явление интересное и достаточно простое для понимания. Кроме этого, оно нашло широкое практическое применение. Это явление уже рассматривалось на Пикабу в постах о том как сделать "шпионский монитор" (ссылки давать не буду - множество их). Тем не менее, явление так и осталось без объяснения. Начнём с небольшого видео опыта, для того, чтобы вы поняли - что это такое:

А теперь объяснение. Если рассматривать свет, как электромагнитную волну, то его можно разложить на две составляющие – электрическую и магнитную. Электрическая и магнитная волны распространяются в одном направлении, но направление их колебания происходят под углом 90 градусов друг к другу (прошу прощения за "шакалов").

При этом, две отдельно взятые световые волны совсем необязательно будут "повернуты" одним и тем же боком. В итоге, складываясь в световой пучок они будут накладываться друг на друга и мы получим примерно следующую картину (вид с торца):

Именно такой свет поступает от большинства источников (солнце, лампочки и т.д.). Такие пучки свет называется неполяризованными. Так в чём же состоит явление поляризации?

Поляризация света – явление, при котором из светового пучка «убираются» все лишние электромагнитные волны. Остаются лишь те, которые лежат в определённой плоскости – плоскости поляризации (примечание для тех, кто ничего не понял: треугольный кубик можно засунуть в треугольное отверстие только повернув его на правильный угол. Пленка выполняет функцию такого сита. Она пропускает только правильно повернутые волны и не пропускает повернутые неправильно). Обычно для поляризации света используют специальную поляризационную плёнку.

Где это используется? В дисплеях мониторов, телефонов и т.д. для повышения контрастности изображения. По сути, если убрать эту плёнку с экрана, мы увидим абсолютно неконтрастное изображения (сплошной бело-серый экран). Т.е. секрет шпионского монитора прост: сдираем плёнку с монитора, клеим на очки - в очках появляется контрастность. Кроме этого, такие плёнки используются в поляризационных фильтрах для фотоаппаратов и солнцезащитных очках (свет, проходящий через облака или отражённый от снеге становится частично поляризованным, и такие очки с фильтрами позволяют убрать блики и повысить контрастность изображения).

Но мы идём дальше. А что будет, если взять вторую такую же плёнку?

Как видно из картинки выше, мы можем ослаблять световую волну, поворачивая пластинки относительно друг друга. Т.е. через первую пластинку идёт уже поляризованный свет, который может ослабляться, проходя через вторую. Кстати, степень ослабления зависит от угла поворота одной пластинки относительно другой - если плоскости поляризации пластинок совпадают, то свет спокойно идёт дальше, если же эти плоскости лежат под углом 90 градусов друг к другу, световой поток ослабляется практически полностью (зависит от качества самой поляризационной плёнки).

А теперь, об использовании этого явления. Самое популярное это - 3D-поляризационные очки. 

Принцип их работы прост до невероятности: На линзы очков наклеена поляризационная плёнка - на одной линзе - горизонтально, на другой - вертикально (в итоге угол между плоскостями поляризации - 90 градусов). В итоге: горизонтально поляризованное изображение видит только один глаз, а вертикально поляризованное - другой. Осталось лишь раздобыть специальный монитор, который будет транслировать "сдвоенное изображение" из картинок с горизонтальной и вертикальной поляризацией, каждое из которых будет попадать в нужный глаз (:

Кстати, эта технология используется в IMAX и очки на картинке выше тоже именно оттуда.

Спасибо за терпение, пытался объяснить всё как можно доступнее.