ЖАРЫҚТЫҢ ПОЛЯРЛАНУЫ (грекше «полос – ось, полюс») – оптикалық сәуленің жарық толқындарының көлденең анизотропиясын, яғни жарық сәулеге перпендикуляр жазықтықтағы әрқилы бағыттардың эквивалентті болмайтынын анықтайтын физикалық сипаттамасы. Жарық сәуленің көлденең анизотропиясын 1690 жылы алғаш болып голланд физигі Христиан Гюйгенс (1629 – 1695) исланд шпатының кристалымен жасаған тәжірибесінде ашқан. «Жарықтың полярлануы» ұғымын ғылымға (1704 – 1706) енгізген ағылшын физигі Исаак Ньютон (1643 – 1727) болды. Жарықтың полярлануын түсіндіруде бұл құбылыстың жарық интерференциясы эффектілерінде көрініс табуы, екі жарық сәуленің өзара перпендикуляр жазықтарда тікелей интерференцияланбайтын фактісінің маңызы зор болды. Жарықтың полярлануы ағылшын физигі Джеймс Максвеллдің (1831 – 1879) жарықтың электрмагниттік теориясында (1865 – 1873) табиғи түсіндірмесін тапты. Электрмагниттік толқындардың көлденең толқын болуы жазықтықта бөлініп берілген бағытының болуы себепті толқынды таралу бағытына қатысты осьтік симметриядан айырған (электр өрісінің кернеулігінің Е векторы және магнит өрісінің кернеулігінің Н векторы), электрмагниттік толқындардың Е және Н векторлары біріне-бірі перпендикуляр болады, жарық шоғының полярлануын толық сипаттау үшін осы векторлардың тек біреуінің ғана тәртібін білу қажет. Әдетте осы мақсат үшін Е векторы таңдалып алынады.
Кез келген жеке алынған әрбір қарапайым сәуле көздерінің (атомдардың, молекулалардың) шығарған сәулелері әрқашан полярланған болады. Бірақ жарықтың макроскопиялық көздері әлгіндей көптеген сәуле шығарғыш бөлшектерден құралған; Е вектордың (яғни электр өрісінің кернеулігінің) және жеке бөлшектердің сәуле шығару моменттері көп жағдайларда ретсіз таратылған болады. Сондықтан жалпы сәуле шығару бағыты Е әрбір момент үшін алдын ала болжанбайды. Осыған
ұқсас сәуле полярланбаған немесе т а
Полярланбаған жарықта электр және магнит
б и ғ и ж а р ы қ деп аталған. өрістерінің тербелістері толқынның таралу Егер де жарық шоғының (Е) бағытына (А) тік бұрышпен орналасқан өзара перпендикуляр кез келген жазықтықтарда
векторының екі өзара перпендикуляр жүзеге асады. Полярланған жарықта электр компоненттері (проекциялары) уақыт өрісінің тербелістері тек бір ғана жазықтықта (Б) өтеді, мұндағы электр және магнит
бойынша тұрақты фазалар айырымы- өрістерінің тербелістері біріне-бірі өзара пермен тербелетін болса, онда жарық пендикуляр болады (В). Электр өрісі тербелетін
жазықтық полярлану жазықтығы (Г) деп
толықтай полярланған деп аталады. аталған. Жарық екі ортаның ажыратылу шекарасында, шекараның оптикалық сипаттамаларының айырмашылығы болуының нәтижесінде жарықтың шағылысуы және сынуы кезінде түсу жазықтығына параллель және перпендикуляр компоненттер үшін полярланған жарықтың пайда болуы мүмкін. Жарық анизотропты ортадан (табиғи немесе индукцияланған оптикалық анизотропты) өткенде немесе әртүрлі полярлануға арналған жұту коэффициенттерінің айырмашылығының болуы нәтижесінде немесе қосарланып сыну кезінде полярлана алады. Жарық поляризациясы жарықтың шашырауы, буларда, сұйықтарда және қатты денелердегі резонанстық сәулелердің оптикалық қоздырылуы кезінде пайда болады. Әдетте лазерлердің сәулелері толықтай полярланған. Күшті магниттік және электрлік өрістерде жұтылу спектрі сызықтарының бөлшектену компоненттерінің толықтай полярлануы газтәрізді және конденсацияланған жүйелердің люминесценциялары байқалады.
Осы эффектілердің кейбіреулері жарықтың полярлануы және түрлендірулері жүзеге асырылатын және полярлану күйлері талданатын қарапайым полярлауыш аспаптар – поляризаторлардың, фазалық пластинкалардың, талдауыштардың (анализаторлардың), оптикалық компенсаторлардың (есесін қайтарғыш құрылғылардың) негізіне жатқан.
Жарық шоғының сәуле сындырушы ортадан өтуі салдарынан полярлану күйінің өзгерісі кристалдардың оптикалық анизотропиясын зерттеу үшін пайдаланылады. Оптикалық анизотропияны бақылау арқылы зерттеу кезінде х р о м а т и к а- л ы қ п о л я р л а н у – полярланған ақ жарық шоқтың анизотропты кристалл және талдауыш арқылы өткен соң түрлі түске боялып көріну эффектісі кеңінен пайдаланылады. Хроматикалық полярлануда полярланған сәулелердің интерференциясы эффектілі түрде байқалады.
Жарықтың полярлануы және полярланған сәуленің заттармен өзараәсерлесулері ғылыми зерттеулерде кристаллхимиясында және қатты денелердің құры- лымдарын, кристалдардың оптикалық қасиеттерін, күйлер табиғатын, сондай-ақ астрономиялық нысандар туралы ақпарат алу үшін қолданылады.
Әйнектен немесе су бетінен шағылған жарық ішінара полярланған болады. Сол себепті шағылған жарық дүкеннің витринасындағы нәрселерді айқын байқауға кедергі келтіреді. Полярландырғыш сүзгісі болатын фотоаппаратпен түсірілген витринаның көрінісі анық болып шығады. Күн сәулесінен қорғаныштық көзілдіріктің әсері айтылған жайтқа ұқсас. Мөлдір материалдарда пайда болатын кернеулерді байқау үшін оларды полярланған жарықпен сәулелеу жеткілікті.
Кәдімгі жарық толқынында электр және магнит өрістері көп жағдайда толқындардың таралу бағыты арқылы өтетін жазықтықтарда тербеледі. Полярланған жарықта әлгі тербелістер тек бір ғана жазықтықта тербеледі. Жарық сүзгі арқылы өткен кезде белгілі бір жазықтықта жүзеге асатын тербелістен өзгелерінің барлығын жұтады. Осыдан кейін полярланған жарық екінші сүзгіден тек ол сәйкес бұрышпен бағытталған тербеліс мүмкін беретін жағдайда ғана өте алады. Кері жағдайда жарық өте алмайды. Белгілі бір бұрышпен шағылған жарық полярланған болады; күн сәулесінен қорғанысқа арналған полярланған әйнек жарықтылықты кемітеді, осының нәтижесінде шағылған сәулені азайтады. Кейбір химиялық заттардың, мысалы, қанттардың ерітінділері өтетін жарықтың полярлану жазықтығын айналдырады. Осы эффект химияда ерітінділерді талдау (анализдеу) үшін пайдаланылады.