Mengapa filter polarisasi hanya bekerja dalam satu arah?


16

Jadi saya membeli filter polarisasi kemarin yang memiliki putaran yang dapat Anda putar untuk menambah / mengurangi efek polarisasi dan memasang langsung ke lensa. Saya juga memiliki filter polarisasi lama yang Anda pasang pada penahan filter persegi panjang. Secara kebetulan, saya sedang melakukan polarisasi dalam fisika di sekolah saat ini, jadi pahami konsepnya.

Memahami bahwa layar ponsel saya menghasilkan cahaya terpolarisasi, Anda dapat memutar filter lama saya di depan layar dan melihatnya berubah dari terang ke gelap, lalu cahaya lalu kembali ke gelap dll ... Ini berfungsi dua arah, jadi jika saya membalikkan menyaring sekitar, efeknya akan sama. Jadi saya mencobanya dengan filter baru saya, dan mulai memutarnya - efeknya sama dengan yang lama seperti yang diharapkan. Namun jika saya membaliknya, efeknya bukan peningkatan / penurunan kecerahan, itu benar-benar membuat layar berubah dari hangat ke dingin, lalu kembali ke hangat kemudian menjadi dingin saat Anda memutarnya (yaitu oranye ke biru).

Saya tidak mengerti mengapa ini terjadi - tentunya ini harusnya berfungsi seperti filter saya yang lama?

Ponsel saya adalah Samsung Galaxy S8, jadi ia memiliki layar Super AMOLED.

Jawaban:


20

Anda mungkin membandingkan polariser linier dengan polariser melingkar. Polariser linier adalah filter dasar yang hanya melewati gelombang cahaya yang terpolarisasi dalam arah tertentu. Itu bekerja dengan baik, dan Anda dapat menggabungkan dua dari mereka untuk menghasilkan filter kepadatan variabel - dengan memutar polariser kedua, ia melewati sebagian besar cahaya ketika arah polarisasi sama, dan jumlah minimum ketika arah polarisasi berada pada 90 derajat satu sama lain.

Banyak filter polarisasi lama adalah yang linear - dan itu terdengar seperti apa filter persegi panjang Anda.

Tetapi ada juga efek polarisasi ketika cahaya memantulkan kaca atau air pada suatu sudut (seberapa bervariasi dengan sudut). - itulah sebabnya memutar polariser seringkali dapat mengurangi pantulan dari air atau kaca.

Sayangnya, itu dapat menyebabkan masalah ketika itu terjadi pada sistem pengukuran / AF kamera. Jadi pabrikan datang dengan ide polariser sirkuler - ini lebih mahal daripada polariser linier polos, dan menggabungkan polariser linier (di depan) dengan lapisan kedua yang mengubah cahaya terpolarisasi linier menjadi cahaya terpolarisasi melingkar - yang tidak menderita efek refleksi. Tapi itu berarti mereka hanya bekerja seperti polariser linier satu arah. (Untuk perincian tentang bagaimana lapisan kedua - pelat gelombang seperempat - bekerja, lihat https://en.wikipedia.org/wiki/Waveplate ).

Efek pergeseran warna mungkin mirip dengan yang digunakan dalam mikroskop geologi, di mana ia dapat digunakan untuk membantu mengidentifikasi bahan dalam sampel batuan yang diiris tipis.


3
Sebagai tambahan; polarizer linier memilih status polarisasi (linier) dengan memblokir yang lainnya. Cahaya terpolarisasi sirkuler, rata-rata, mengandung bagian yang sama dari semua sudut polarisasi. Jadi tidak peduli apa, polarizer linier akan selalu mengeluarkan (sekitar) 50% dari cahaya. Jika sumber tidak dipolarisasi, seperti siang hari, waveplate tidak berpengaruh. Jika dipolarisasi, itu akan mengubah sumber dari linear ke sirkular, atau polarisasi sirkuler ke linear. Layar Anda terpolarisasi linier, sehingga CPL secara terbalik membuatnya terpolarisasi sirkuler dan karenanya tidak ada efek sudut dengan cara "salah".
Brandon Dube

3
@BrandonDube yang pantas mendapat jawaban, karena langsung menjawab pertanyaan mengapa tidak melakukan apa pun ketika mundur :)
hobbs

4

Otomatisasi olahraga kamera digital yang menyesuaikan eksposur dan fokus. Mekanisme ini kemungkinan tergantung pada cermin semi-perak. Ini bekerja seperti kacamata hitam cermin; mereka melewati cahaya dan memantulkan sisanya. Ketika Anda memasang filter polarisasi, ini bisa menjadi gangguan yang mengurangi efektivitas otomasi hebat ini. Karena pemasangan filter polarisasi sering diinginkan, kita memerlukan filter yang tidak akan melakukan kerusakan.

Filter polarisasi yang kami gunakan sebenarnya adalah dua filter yang diapit bersama. Filter yang menghadap ke depan adalah layar linear polarisasi biasa. Yang ini berhasil. Ini mengurangi refleksi, memotong kabut, dan meningkatkan saturasi. Karena langit biru gelap, awan putih tampak menonjol dengan kelegaan. Jadi filter dimuka yang melakukan perbuatan.

Di belakang layar polarisasi dipasang filter kedua yang disebut retarder. Filter ini secara efektif menghilangkan polarisasi cahaya. Filter sandwich ini sekarang disebut polarizer melingkar. Tidak apa-apa karena tindakan layar polarisasi dimuka tidak terganggu dan otomasi kamera juga tidak. Jika Anda membalik polarizer "melingkar" ini, Anda secara efektif mengurangi kemampuannya untuk mempolarisasi cahaya.

Ngomong-ngomong, para ilmuwan awal yang bekerja dengan bahan-bahan yang memolarisasi cahaya dengan salah mengasumsikan bahwa cahaya memiliki komponen + dan - sesuatu seperti magnet memiliki Kutub Utara dan Selatan. Mereka mengasumsikan filter entah bagaimana membagi cahaya menjadi balok cahaya positif dan negatif (terpolarisasi). Ini terbukti salah tetapi polarisasi namanya macet.

Sebagian besar akan setuju, filter polarisasi adalah harus memiliki filter.


Cahaya adalah medan elektromagnetik dan memiliki polaritas. Polarisasi nama tidak ada hubungannya dengan tanda + atau -.
Brandon Dube

2
@ Brandon Dube --- Lihatlah insinyur, fisikawan, dan ahli matematika Étienne-Louis Malus (Prancis) yang menciptakan kata polarisasi untuk menggambarkan fenomena cahaya.
Alan Marcus

2

Polaris menyenangkan, dan menampilkan efek mekanika kuantum yang dapat membingungkan orang. Cahaya, dan semua gelombang elektromagnetik, dapat dianggap memiliki dua bagian, dengan satu yang seperempat gelombang di belakang yang lain. Jika kedua bagian memiliki medan listrik yang selaras maka kita memiliki polarisasi linier (dan ada banyak arah penyelarasan). Jika bagian kedua telah beralih ke samping maka efek gelombang keseluruhan berubah menjadi helix (spiral). Filter lama memilih hanya untuk gelombang yang diselaraskan, sedangkan filter baru memilih untuk yang diatur sebagai helix (dengan arah belokan tertentu).

Banyak orang berpikir bahwa negara yang selaras linier adalah 'keadaan kuantum' (yaitu dapat dihitung) sementara dalam realitas (kuantum) hanya dua keadaan spiral polarisasi sirkuler kiri dan kanan yang merupakan keadaan yang dapat dihitung yang berbeda.

Untuk tes yang menyenangkan, ambil tiga polariser linier (mis. Kacamata hitam terpolarisasi di toko). Set pertama dalam arah 'naik' normal, set kedua pada sudut kanan (melintang), dan mengamati tidak ada cahaya yang masuk. Sekarang tambahkan yang ketiga di 45 ° di belakang - masih belum ada, tapi sekarang letakkan polariser ketiga di tengah - Amati apa yang terjadi, dan heran mengapa! (Polarisasi linier bukan keadaan kuantum ..) Lihat video MinutePhysics ini untuk demonstrasi .

Penggunaan polariser linier dalam kriptografi kuantum dapat membodohi orang untuk berpikir bahwa mereka telah melanggar hukum probabilitas (lihat Teorema Bell), padahal sebenarnya hanya perhitungan probabilitas dilakukan pada lingkaran bukan bujur sangkar (polariser linear 45 ° tersebut bukan pilihan klasik 50:50!)


-4

Ada 3 jenis filter polarisasi tentang:

  • 1st Linea (untuk kamera film fokus manual).
  • 2nd Circular (Untuk kamera film fokus manual), dan
  • 3rd Circular (untuk DSLR dan kamera autofokus umum yang mengandung keduanya agar tidak mengganggu fokus dan komponen pencahayaan).

Sayangnya beberapa produsen tidak mengerti apa-apa tentang mereka, itulah sebabnya polarisasi melingkar Anda dipasang di bezel yang berputar ketika tidak ada gunanya memutarnya.

Anda harus memiliki komponen linier dalam filter polarisasi sirkular jika Anda menggunakan kamera DSLR atau fokus otomatis.

Jadi sebaiknya lakukan trik layar ponsel sebelum Anda membeli filter. Dengan begitu Anda setidaknya dapat mengetahui bahwa ia memiliki komponen linier walaupun dikatakan CPL di samping.


2
Ini salah. Tidak ada circ. polarizer untuk film yang berbeda dari circ. polarizer untuk DSLR. Polarizer melingkar hanyalah polarizer linier yang diapit dengan seperempat panjang gelombang retarder. Urutan penting: cahaya melalui retarder 1/4-pertama, kemudian melalui polarizer linier, baru saja keluar terpolarisasi linier. Tetapi melalui pol linear. pertama kemudian melalui 1/4-𝜆 keluar terpolarisasi melingkar. Ini tidak ada hubungannya dengan "produsen Oriental tidak mengerti apa-apa tentang mereka ...".
scottbb

1
Juga, itu sudah terpasang di bezel yang berputar sehingga Anda dapat menyelaraskannya. Anda ingin kemampuan itu dengan polarizer melingkar juga - pasti ada benarnya.
Silakan Baca Profil
Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.