Кіріспе

Поляриметрия – көлденең толқындардың, әсіресе радио немесе жарық толқындары сияқты электромагниттік толқындардың поляризациясын өлшеу және түсіндіру. Әдетте поляриметрия қандай да бір материал арқылы өткен, немесе шағылған, сындырылған немесе дифракцияланған электромагниттік толқындарда жүргізіледі, осы арқылы сол объектіні сипаттауға болады. Жарық теориясына сәйкес, кез келген жарық сәулесі таралу бағытына перпендикуляр барлық жазықтықтарда тербелетін болады. Егер мұндай жарық сәулесі Николь призмасынан өтіп өтелсе, шығатын сәуле тек бір жазықтықта ғана тербеледі.

Қолданбалар

Жұқа қабаттар мен беттердің поляриметриясы эллипсометрия деп белгілі. Поляриметрия планеталық ғылым, астрономия және ауа райы радары сияқты қашықтықтан сезіктеу салаларында қолданылады. Поляриметрия толқындарды есептеу арқылы талдауға да қосылуы мүмкін. Мысалы, радарлар нысананы жақсырақ сипаттау үшін сигналды өңдеу кезінде толқынның поляризациясын ескереді. Осылайша, поляриметрия материалдың ұсақ құрылымын бағалауға, нысанадағы кішкентай нығыздардың бағытын анықтауға көмектеседі және дөңгелек поляризацияланған антенналар қолданылғанда, алынған сигналдың қанша рет секіргенін анықтауға болады (дөңгелек поляризацияланған толқындардың хиралдығы әрбір шағылысқан сайын өзгереді).

Суреттеу

2003 жылы акусто-оптикалық сүзгісі бар көрінетін жақын ИҚ (VNIR) спектрополяриметриялық бейнелеу құрылғысы жарияланды. VNIR және ұзақ толқынды ИҚ (LWIR) гиперспектралды бейнелеу гиперспектралды бейнелеу құралдары ретінде тұрақты түрде жақсы нәтижелер көрсетеді. Бұл технология АҚШ Армиясының ғылыми-зерттеу зертханасында әзірленді.

Гемология

Гемологтар зерттелетін асыл тастардың әртүрлі қасиеттерін анықтау үшін полярископтарды қолданады. Дұрыс тексеру үшін асыл тасты әртүрлі бұрыштарда және жағдайларда қарастыру қажет болуы мүмкін. Гемологтың полярискобы тік құрылғы болып табылады, әдетте бірінің үстіне бірі орналасқан екі поляризациялық линзадан және олардың арасындағы кеңістіктен тұрады. Полярископтың төменгі поляризациялық линзасының астына жарық көзі орналастырылған, ол жоғары қарай бағытталған. Асыл тас төменгі линзаның үстіне қойылады және жоғары линза арқылы төменнен қарап оны дұрыс тексеруге болады. Полярископты пайдалану үшін гемолог поляризациялық линзаларды қолмен бұрып, асыл тастың әртүрлі сипаттамаларын бақылайды. Полярископтар поляризациялық сүзгілерді пайдаланып, асыл тастың қасиеттерін, оның арқылы өтетін жарық толқындарына қалай әсер ететінін анықтайды. Полярископты алдымен асыл тастың оптикалық сипатын – бір рет сынушы (изотроптық), аномальді екі рет сынушы (изотроптық), екі рет сынушы (анизотроптық) немесе агрегат екенін анықтау үшін қолдануға болады. Егер тас екі рет сынса және агрегат болмаса, полярископты асыл тастың оптикалық фигурасын – бір осьті немесе екі осьті екенін анықтау үшін де пайдалануға болады. Бұл қадамда лупа, сондай-ақ коноскопты қолдану қажет болуы мүмкін. Соңында, полярископты асыл тастың плеохроизмін анықтау үшін де қолдануға болады, бірақ осы мақсат үшін дихроскопты пайдалану артықшылықты, себебі ол плеохроизмдік түстерді бір-бірімен қатар көрсетіп, анықтауды жеңілдетеді.

Жабдық

Поляриметр – бұл осы өлшемдерді жүзеге асыру үшін қолданылатын негізгі ғылыми құрал, бірақ бұл термин компьютермен жасалатын поляриметриялық процесті сипаттау үшін сирек қолданылады, мысалы, поляриметриялық синтетикалық апертуралық радарда. Поляриметрия материалдың әртүрлі оптикалық қасиеттерін өлшеуге мүмкіндік береді, оның ішінде сызықтық қос сыну, дөңгелек қос сыну (оптикалық бұрылыс немесе оптикалық бұрылыс дисперсиясы деп те аталады), сызықтық дихроизм, дөңгелек дихроизм және шашырау. Осы әртүрлі қасиеттерді өлшеу үшін поляриметрлердің көптеген түрлері жасалған, олардың кейбіреулері көне, ал кейбіреулері қазіргі кезде қолданылады. Ең жоғары сезімталдыққа иелері интерферометрлерге негізделген, ал дәстүрлі поляриметрлер поляризациялық сүзгілер, толқындық пластиналар немесе басқа да құрылғылар жиынтығына негізделген.

Астрономиялық поляриметрия

Поляриметрия астрономияның көптеген салаларында белсенді галактикалық ядролар мен блазарлар, экзопланеталар, жұлдызаралық ортадағы газ және шаң, жарықшастар, гамма-сәулелердің жарқылы, жұлдыздардың айналуы, жұлдыздық магниттік өрістер, қалдық дискілер, екілік жұлдыздардағы шағылысу және ғарыштық микротолқынды фондық сәулелену сияқты көздердің физикалық қасиеттерін зерттеу үшін қолданылады. Астрономиялық поляриметриялық байқаулар бейнелеу поляриметриясы (поляризация бейнелеу деректеріндегі орналасуына қарай өлшенеді), спектрополяриметрия (поляризация жарықтың толқын ұзындығына қарай өлшенеді) немесе кең жолақты апертуралық поляриметрия түрінде жүргізіледі.