Artikel ini menjelaskan apa itu polarisasi cahaya dalam fisika. Jadi, Anda akan mengetahui apa itu cahaya terpolarisasi, berbagai jenis polarisasi cahaya, dan cara mempolarisasi cahaya.
Apa yang dimaksud dengan polarisasi cahaya?
Polarisasi cahaya adalah proses dimana cahaya tidak terpolarisasi diubah menjadi cahaya terpolarisasi. Sederhananya, polarisasi cahaya melibatkan pengubahan berkas cahaya yang berosilasi ke berbagai arah menjadi berkas cahaya yang berosilasi dalam satu bidang.
Oleh karena itu, mempolarisasi cahaya berarti mengarahkannya dengan membatasi arah rambatnya. Jadi arah osilasi cahaya terpolarisasi disebut arah polarisasi.
Cahaya tak terpolarisasi terdiri dari medan listrik dan medan magnet yang berosilasi dalam arah yang berbeda, sehingga kedua medan tersebut tegak lurus satu sama lain dan terhadap arah rambat gelombang. Jadi, ketika cahaya terpolarisasi, kita memperoleh gelombang elektromagnetik yang berosilasi hanya dalam satu arah.
Jenis polarisasi
Ada tiga jenis polarisasi cahaya atau gelombang elektromagnetik:
- Polarisasi linier – Cahaya terpolarisasi linier ketika arah rambatnya sepanjang garis lurus. Kasus ini terjadi ketika dua komponen medan listrik berada dalam fase (atau antifase).
- Polarisasi Sirkular : Cahaya terpolarisasi sirkular jika arah rambatnya berbentuk lingkaran. Pada jenis polarisasi ini, kedua komponen medan listrik berada di luar fasa sebesar 90º.
- Polarisasi elips : Cahaya terpolarisasi elips jika arah rambatnya berbentuk elips. Dalam hal ini komponen medan listrik mempunyai amplitudo yang berbeda-beda dan sudut fasa antara 0º dan 180º.
Proses polarisasi cahaya
Bagian ini menjelaskan prosedur paling umum untuk memperoleh cahaya terpolarisasi. Perlu diingat bahwa semua proses polarisasi bergantung pada prinsip operasi yang sama: medan listrik dipaksa bergetar dalam satu bidang, yang disebut bidang polarisasi.
Polarisasi dengan penyerapan selektif
Proses polarisasi ini memanfaatkan fakta bahwa bahan tertentu mampu menyerap salah satu komponen medan listrik gelombang elektromagnetik. Sifat fisik ini disebut dichroism.
Dengan menyerap salah satu komponen medan listrik, arah rambatnya diubah dan akibatnya cahaya menjadi terpolarisasi.
Misalnya, beberapa kristal memiliki karakteristik polarisasi, seperti turmalin.
Polarisasi refleksi
Cahaya dapat menjadi terpolarisasi ketika dipantulkan pada suatu permukaan. Dengan demikian, cahaya yang dipantulkan mengalami polarisasi parsial karena komponen medan listrik yang menuju bidang datang tidak dipantulkan, sehingga komponen tersebut dihilangkan.
Fenomena ini terjadi ketika sinar cahaya yang dipantulkan tegak lurus terhadap sinar cahaya yang dibiaskan (yang melewati permukaan).
Polarisasi refraksi ganda
Polarisasi refraksi ganda, juga disebut polarisasi birefringence, terjadi karena sifat optik benda tertentu yang sangat khusus. Sifat ini terdiri dari pembagian sinar datang menjadi dua sinar terpolarisasi linier yang tegak lurus satu sama lain.
Polarisasi
Polarizer adalah instrumen optik yang mempolarisasi cahaya. Sederhananya, polarizer adalah perangkat yang mengubah cahaya alami yang tidak terpolarisasi menjadi cahaya terpolarisasi.
Untuk mempolarisasi cahaya, polarizer biasanya menggunakan beberapa proses polarisasi yang dijelaskan pada bagian di atas.
Dalam fisika, banyak instrumen optik yang lebih canggih sering kali menyertakan polarizer dalam mekanismenya, sehingga cahaya di dalam instrumen tersebut terpolarisasi untuk memprosesnya. Misalnya, polarimeter berisi polarizer.
Penerapan polarisasi cahaya
Terakhir, kita akan melihat apa gunanya polarisasi cahaya, karena jika proses untuk memperoleh cahaya terpolarisasi begitu rumit, maka jenis cahaya ini pasti memiliki banyak kegunaan.
Polarisasi cahaya mempunyai banyak kegunaan. Misalnya, Anda mungkin pernah menggunakan kacamata hitam terpolarisasi, dengan mempolarisasi cahaya yang datang, hal ini memungkinkan pengguna untuk melihat lebih baik melalui kacamata tersebut.
Demikian pula, polarisasi cahaya juga berguna dalam fotografi, karena proses fisik ini digunakan untuk meningkatkan kontras foto.
Selain itu, cahaya terpolarisasi sangat hadir dalam kehidupan sehari-hari, meski kita tidak menyadarinya. Dengan demikian, gelombang elektromagnetik yang digunakan oleh radio untuk mengirimkan informasi bersifat terpolarisasi.
Namun, polarisasi cahaya memiliki banyak kegunaan ilmiah lainnya, misalnya dalam astronomi, cahaya terpolarisasi digunakan untuk mempelajari fenomena khas disiplin ilmu ini.