Winkler Prins

Anthony Winkler Prins (1870)

Gepubliceerd op 14-08-2018

Polarisatie

betekenis & definitie

Polarisatie. Het licht (zie aldaar), bestaat uit golvingen van eene fijne vloeistof, aether genaamd, die de geheele ruimte des heelals vervult. De verschuivingen, welke ieder aetherdeeltje bij die golvingen ondergaat, hebben plaats in rigtingen, loodregt op den lichtstraal. Zij geschieden bij gewoon licht naar alle rigtingen.

Men kan echter dien toestand zoodanig veranderen, dat deze verschuivingen der aetherdeeltjes onderling evenwijdig zijn of dat de vlakken, waarin die verschuivingen plaats hebben, onderling evenwijdig worden. Zulk licht draagt den naam van gepolariseerd licht, en het aanwezig zijn van zulk een toestand heet men polarisatie van het licht. Deze kan op 3 wijzen ontstaan, namelijk door terugkaatsing, — door gewone, — en door dubbele straalbreking. Indien de lichtstraal door eene glasplaat volkomen gepolariseerd moet worden, namelijk zóó teruggekaatst, dat de golvingsvlakken van al zijne deelen evenwijdig zijn, dan dient hij onder een hoek van 35°25' op de plaat te vallen. Onder andere hoeken wordt het licht slechts gedeeltelijk gepolariseerd. Men geeft aan eerstgemeldenhoek den naam van polarisatiehoek; deze is voor elke doorschijnende stof verschillend en van het straalbrekend vermogen der stof afhankelijk. Ondoorschijnende metalen hebben alzoo geen polarisatiehoek. Om de gedeeltelijke polarisatie van het licht door gewone straalbreking in eene glazen plaat met evenwijdige oppervlakten te versterken, laat men het licht zoo schuins mogelijk door de plaat gaan of, wat nog beter is, men plaatst verscheidene glazen platen evenwijdig achter elkander, zoodat zij allen in eene schuinsche rigting van het licht doorloopen worden.

Terwijl het door terugkaatsing gepolariseerde licht zich in vlakken beweegt, loodregt op het invallingsvlak, zoo vallen bij het door gewone straalbreking gepolariseerde licht het invallings- en golvingsvlak ineen. Ten gevolge van de eigenaardige omstandigheden, waarin de aether verkeert in alle kristallen met ongelijke assen, kan een daarop vallende lichtstraal er slechts zoodanig doorheendringen, dat zijne golvingen naar twee bepaalde, loodregt op elkander staande rigtingen plaats hebben, die afhankelijk zijn van den kristalvorm. Daar de elasticiteit van den aether en dus ook de voortplanting en de breking van het licht in deze twee rigtingen verschillen, zoo wordt de in het kristal dringende lichtstraal in 2 deelen gescheiden (dubbel gebroken) en elk der beide stralen is gepolariseerd, omdat al zijne deelen in evenwijdige vlakken golven. De polarisatievlakken van beide stralen staan loodregt op elkander. Instrumenten om het licht te polariséren en andere doorschijnende ligchamen aan dit gepolariseerde licht bloot te stellen, dragen den naam van polarisatietoestellen. Zij bestaan uit glazen spiegels van zwart of kleurloos glas, of uit zuilen van glazen platen of uit platen van een dubbelbrekend kristal.

Deze laatsten worden daartoe geslepen en zóó zamengesteld, zooals het Nicol’sche prisma, dat slechts één der beide stralen, door de dubbele breking ontstaan, door de plaat in het oog van den waarnemer kan vallen, terwijl de andere in de plaat zijwaarts geworpen of vernietigd wordt. Doorgaans bevat zulk een toestel 2 zulke inrigtingen, waartusschen dan spoedig afgekoelde kristallen, ongelijk zaâmgeperste glazen platen, buizen met vloeistoffen enz. aan het gepolariseerde licht worden blootgesteld. Men herkent gepolariseerd licht aan de eigenschap, dat het, om den invallenden straal als as gedraaid, verschillende eigenschappen vertoont. Valt bijv. gepolariseerd licht onder een hoek van 35°25' op een spiegel van zwart glas, dan wordt het teruggekaatst, als het golvingsvlak van dat licht loodregt op het invallingsvlak staat, maar kan niet teruggekaatst worden, als dit golvingsvlak in de hoofdsnede ligt. Ook heeft men cirkelvormig en elliptisch gepolariseerd licht; in het eerste beschrijven de aetherdeeltjes kleine cirkels en in het laatste kleine ellipsen, wier vlakken loodregt op de rigting van den lichtstaaal staan.

Een der eenvoudigste toestellen om het licht te polariséren bestaat uit een paar platen van toermalijn. Het licht, hetwelk door ééne toermalijnplaat valt, vertoont geene verandering dan het aannemen van de roodbruine of olijfkleur van het kristal. Legt men daarop eene tweede plaat, en wel zóó, dat de kristalassen dier platen dezelfde rigting aanwijzen, dan blijft het licht er doorheen dringen, maar zijne kleur wordt, wegens de meerdere dikte, iets donkerder. Draait men echter de bovenste plaat in haar vlak rond, zoodat de assen dier beide platen hoeken maken, dan zal het door die beide platen vallend licht tegelijk met het toenemen van den hoek verminderen en eindelijk bij den regten hoek geheel verdwijnen, terwijl het bij een verder draaijen allengs terugkeert en bij 180° zijne oorspronkelijke intensiteit verkrijgt.

De voortreffelijkste polarisatietoestel echter is het Nicol’sche prisma. Het wordt vervaardigd van eene door splijting verkregene kalkspaatzuil, waaraan men, in plaats van de natuurlijke eindvlakken, welke met de zijvlakken een hoek van 71° vormen, nieuwe vlakken slijpt, waardoor die hoek tot 68° vermindert. Nu wordt het kristal volgens een vlak, loodregt op de nieuwe eindvlakken, doormidden gezaagd, waarna men de snijdingsvlakken polijst en door middel van Canadabalsem weder aaneenhecht. Daar de brekingscoëfficiënt van Canadabalsem (1,53) gelegen is tusschen dien van den gewonen (1,658) en dien van den buitengewonen (1,486) straal, wordt de eerste, zeer schuins in den balsem vallende, geheel zijwaarts geworpen en alleen aan den laatsten de doortogt vergund. Met het Nicol’sche prisma en eene toermalijnplaat heeft Dubosk een uitstekenden polarisatietoestel vervaardigd. Met hulp van dien en van dergelijke toestellen kan men kleurverschijnselen en vele andere merkwaardige bijzonderheden in dunne kristalplaten waarnemen. Het zou ons te ver leiden, zoo wij dit onderwerp volledig behandelden, weshalve wij naar de leerboeken over physica en vooral naar het werk van Spottiswoode: „Polarisation of light (1874)” verwijzen.

< >