Polarizace

, proces vzniku polarity;
1. fyzika a) děj, při němž původně elektricky (magneticky) neutrální tělesa získávají vložením do elektrického (magnetického) pole elektrické (magnetické) vlastnosti (polarizují se); b) elektrochemická polarizace, děj, při němž se při elektrolýze na elektrodě usazuje nebo vylučuje jiná látka, než z jaké je elektroda vyrobena; c) polarizace elektromagnetického vlnění viz polarizované vlnění;
2. politologie v demokratických společnostech proces názorové diferenciace politických stran a hnutí, odrážející názorovou různost společnosti. Viz též bipolarizace.

Ottův slovník naučný: Polarizace

Polarisace dielektrická. Rozdíl mezi vodici a isolátory elektřiny vykládán byl dříve poukazovánim na různý způsob, jakým se jeví elektrisace na vodiči a v isolátoru. Kdežto na vodici stav elektrický okamžitě se ustaluje, tak že potenciál povrchu vodiče jest všude týž, děj elektrický rozšiřuje se isolátorem zvolna, tak že tu na různých místech může býti potenciál velmi různý. Podle mínění Faradayova skládá se elektrovaný usolátor z částiček, které jsou positivně i negativně elektrické; odtud vznikl název dielektrické polarisace ústředí. Působení částic šíří se od částice k částici, není tedy bezprostředního působeni do dálky. Dielektr. polarisaci lze pak vysvětliti dvěma různými hypothesami. Podle jedné, Clausiovy, isolátor jest složen z vodivých částic, oddělených ústředim naprosto isolujícím. polarisace nastává pak rozkladem obou elektřin ve vodivých molekulách právě tak, jako indukcí rozkládá se elektřina ve vodici. Podle druhé hypothesy částice isolátoru jsou již polarisovány a elektrisace takového ústředí záleží ve změně polohy částic. Helmholtz vypustiv domněnku o existenci molekul obklopených ústředím isolujicim přizpůsobil domněnku o dielektr. polarisaci isolátoru předpokladům o magnetisaci látek ferromagnetických. Podle Maxwella úkazy elektrické podmíněny jsou existencí nestlačitelného fluida pružného, jenž vyplňuje veškerý prostor (i vakuum), tedy i intramolekulový prostor v. tělesech. Pružnost tohoto fluida jest v různých látkách různá. Elektrisace vysvětluje se pošinutím fluida v tělese. nvk polarisace galvanická jest úkaz pozorovaný při rozkladu sloučenin proudem galvanickým. Jednoduše lze polarisaci galvan. studovati uspořádáním naznačeným v schematickém vyobr. . Přeměňovač P jest zařízen tak, že střední jeho rtuťové kontakty, stále spojené s voltametrem (V, nebo s nádobkou, v níž jest elektrolyt se dvěma elektrodami), mohou býti při poloze přeměňovače I spojeny s batterií B, nebo při poloze preměňovače II s galvanometrem G. Při spojení I nastane ve voltametru rozklad, při spojení II, kdy proud batterie B se přeruší, tento rozklad přestane, na galvanometru však se ukáže úchylka nasvědcující tomu, že voltametr sám stal se zdrojem proudu. Voltametr tedy působením proudu stane se článkem sekundárním. Elektromotorickou sílu tohoto sekundárního článku nazýváme elektrom. sílu polarisace Vykládáme si ji pak způsobem tímto. Primární proud způsobuje ve voltametru chemický rozklad, tak že působením proudu mění se chemicky nejen elektrolyt, ale často i obě elektrody. Přeruší-li se proud, části rozložené hledí se zase sloučiti, děje-li se tak při uzavřeném kruhu vodivém, povstává proud. Tento proud polarisační jest ovšem opačného směru proudu primárnímu. polarisací zeslabuje se intensita proudu primárního; je-li elektromotorická síla primárního proudu E, elektromotorická síla polarisace, odpor kruhu až na elektrolyt R, odpor elektrolytu r, jest intensita proudu podle zákona Ohmova J = (Ee) / (R+r) . De la Rive hleděl vyložiti zmenšení intensity proudu povstáním nového odporu v elektrolytu, zvláště na místech doteku kapaliny s elektrodami. Tento odpor nazval odporem v přechodu (Uebergangswiderstand). Nelze ovšem popříti, že při mnohých elektrolysách vznikají na elektrodách (hlavně anodě) vrstvy látek o velikém odporu specifickém, dále že bublinky plynu pokrývající elektrody a změna koncentrace elektrolytu způsobuje značné změny ve vnitřním odporu voltametru, avšak k vysvětlení polarisace nestačí existence pouhého odporu v přechodu, neboť, jak z uvedeného pokusu patrno, polarisace má základ svůj v elektromotorické síle. Jak odpor v přechodu, tak i elektrom. síla polarisace jsou i při určitém uspořádání pokusu veličiny s trváním proudu proměnné a nelze odděliti je a studovati vlivy jejich jednotlivě. Úkaz polarisace galv. je tak složitý, že názvem tím často se míní veličina různá. Methody měření p. galv., ač jich jest celá řada, nejsou dokonalé. Při některých měří se elektrom. síla p., když byl proud primární přerušen. Ačkoliv měření děje se co možná rychle po přerušení proudu, přece jen měří se za poměrů změněných, neboť polarisace po přerušení proudu ubývá velmi zprudka. Při methodách, při nichž proud primární se nepřerušuje, vyskytují se zase vady jiné; obyčejně ta, že pouhá elektrom síla polarisace vlastně ani se neměří. Podle analogie galvanického článku, jenž při určitém sestavení (určité temperatuře atd) má určitou elektrom. sílu, zdálo by se, že i v daném voltametru elektrom. síla polarisace může nabýti určité hodnoty maximální Výsledky měření podniknutých k potvrzení předešlého předpokladu značně se rozcházejí ukazujíce, že podobného maxima ve mnohých případech vůbec není, a svědčíce o složitosti celého úkazu, který jest závislý 1. na diffusi iontů elektrolytem vyloučených, 2. na vnikání plynů do elektrod, 3. na pohybu elektrod (otřásání a pod.), 4. na temperatuře elektrolytu, 5. na velikosti a úpravě elektrod, 6. na hustotě a trvání proudu primárního a j. Galv. p. vyskytuje se ve mnohých článcích galvanických, které proto nazýváme nestálými. Z úkazu polarisace galvanické soudilo se dříve, že elektrochemický rozklad elektrolytu předpokládá určitou elektrom. sílu proudu primárního, překročující jistou hodnotu minimální. Nesprávné toto mínění vyvráceno bylo experimentálně několika pozorovateli, neshoda s theorií vysvětlena pak Helmholtzem.-Podrobnosti viz: G. Wiedemann, Die Lehre von d. Flektricität (2. vyd. 2. díl, str. 645), stručněji a přehledněji vHandbuch der Physik od A. Winkelmanna (3. díl, Vratislav, 1893, str. 516). Přesné definice a zákony polarisace viz v článku: Ueber die Gesetze der galvanischen Polarisation u. Electrolyse od O. Wiedeburga (ve »Wiedem. Annale◁, 51, str. 302, 1894). O měření p. viz F. Streintz (Zprávy vídeňské akademie, 104, str. 834, 1895) a A. Oberbeck (»Wiedem. Annale◁, 63, str. 29, 1897). nvk. polarisace světla náleží mezi úkazy optiky theoretické, poněvadž k výkladu polarisace nutno vyjíti od základní hypothesy o povaze světla. Dopadá-li (vyobr. č. 3242.) paprsek obyčejného světla (slunečního neb umělého) na desku korunového skla Z1 pod úhlem asi 57°, paprsek odražený AB jeví zvláštní vlastnost, kterou lze velmi snadno studovati odrazem na druhé desce Z2. Je-li zrcadlo Z2 rovnoběžné se zrcadlem Z1, paprsek AB se odráží a na stinítku spatříme u C světlé místo, odpovídajíci svítícímu zdroji (nebo osvětlenému otvoru) u S Stáčime-li však zrcadlo Z2 kolem přímky AB jako osy, pošinujíce stinítko C za paprskem odraženým, shledáme, že intensita odraženého paprsku se zmenšuje, až konečně při otočení zrcadla Z2 o 90° z polohy původní paprsek BC vůbec zmizí. Při dalším otáčení úkaz symmetricky se opakuje. Výsledek pokusu je takový, jakoby paprsek AB měl dvě strany, póly, stranu odrazu schopnou a stranu, na níž odraz nastati nemůže. Odtud v dobách, kdy ještě emanační theorie Newtonova všeobecně byla rozšířena, vznikl název paprsku polarisovaného a pro celý úkaz název polarisace světla. Podle undulační theorie předpokládáme, že světlo záleží v příčné vibraci aetherových částic. Částice tyto kmitají rozmanitě při obyčejném světle (při paprsku SA), v paprsku odraženém však (při určitém úhlu dopadu a určité barvě paprsku) částice aetherové kmitají pouze v jedné rovině. Tato kmitová rovina jest kolmá k rovině dopadu (k rovině nákresné ve vyobr.), jež podle Fresnela nazývá se rovinou polarisační. Jest tedy paprsek AB polarisován v rovině dopadu. čili polarisován lineárně. Částice aetherové kmitají v rovině kolmé k rovině polarisační a to přičně k paprsku AB. Odrazí-li tedy zrcadlo Z1 pouze takové paprsky, jejichž částice kmitají kolmo k rovině dopadu, jest jasno, že nový odraz na druhém zrcadle nemůže nastati, je-li rovina dopadu tohoto zrcadla k předešlé rovině kolmá polarisace odrazem jest úplnou jen při určitém úhlu dopadu (α), který záleží na povaze ústředí, na jehož povrchu odraz se děje, a na délce světelné vlny (na barvě) světla, které se odrazí. Velikost úhlu a určuje jednoduchý zákon Brewsterův. podle něhož tgα=n, kde n značí index lomu ústředi, na němž odraz se děje, protu neb onu délku světelné vlny. Jinak lze vysloviti zákon Brewsterův také v této formě: Paprsek odrazem jest úplně polarisován, když paprsek lomený a odražený stojí na sobě kolmo. Při odrazu nastává, zvláště při ústředích průhledných, obyčejně také lom. Ukázalo se, že také paprsek lomený jestlineárně polarisován, avšak v rovině kolmé k polarisační rovině paprsku odraženého. Při odrazu na plochách kovových vzniká polarisace zvláštního druhu, o níž ještě stane se zmínka. Konečně lze světlo polarisovati dvojlomem. Paprsek řádný i mimořádný jsou lineárně polarisovány v rovinách k sobě kolmých. Nazveme-li rovinu jdoucí hlavní osou krystallu hlavním řezem, jest paprsek řádný polarisován v tomto řezu hlavním, tak že kmitosměr částic je kolmý k ose. Dopadá-li lineárně polarisované světlo na druhé zrcadlo tak stočené, že polarisační rovina světla dopadajícího svírá s rovinou dopadu úhel ϕ, jest-podle zákona Malusova-intensita odraženého světla úměrna cos2ϕ. Zařízení, kterými si zjednáváme světlo polarisované, nazýváme polarisátory. Přístroje tyto hodí se ovšem též ke zkoumání světla již polarisovaného, v tom případě polarisátor nazývá se analysátorem. Mimo světlo lineárně polarisované rozeznáváme světlo kruhově (cirkulárně) a ellipticky polarisované. Těchto sruhů světla můžeme nabýti skládáním dvou paprsků lineárně polarisovaných. Skládají-li se dva lineárně polarisované paprsky v rovinách k sobě kolmých, tak že v pohybu aetherových částic není rozdílu ve fasi, výsledný paprsek jest opět lineárně polarisován v rovině, která jest ovšem položena mezi oběma původními Jsou-li též amplitudy obou složek stejny, vzniká světlo lineárně polarisované v rovině k původním symmetrické Je-li ve fasi obou vlnění rozdíl, 1/4 nebo 3/4 délky vlny l, jednotlivé částice aetherové vykonávají pohyb kruhový, vlnočára není křivkou rovinnou, ale spirálou, která ovijí válec kruhový. V tomto případě vzniká světlo cirkulárně polarisované a to v levo nebo v pravo po dle onoho rozdílu ve fasi Má-li rozdíl ve fasi hodnotu jinou než l/4 nebo 3l/4, vzniká světlo ellipticky polarisované, jednotlivé částice opisují ellipsy Světlo ellipticky polarisované vzniká při odrazu na plochách kovových. Skládáme-li jednotlivé právě vyjmenované druhy světel polarisovaných, nenabudeme druhů nových Světlo přirozené lze si představiti též jako světlo lineárně polarisované, při němž však poloha polarisačni roviny od částice k částici rychle se mění, tak že všechny směry polarisační jsou stejně oprávněny Poněvadž světlo může býti též pouze částečně polarisováno, rozeznáváme celkem sedm druhů světla: 1 světlo přirozené obyčejné) 2. lineárně polarisované. 3 kruhově polarisované, 4 ellipticky polarisované, 5 částecně lineárně polarisované, 6 částečně kruhově polarisované, 7 částečně ellipticky polarisované Jednotlivé tyto druhy světel lze rozeznati polarisátorem a čtvrtvlnovou destickou slidovou takto: Světlo zkoušíme analysátorem, jejž lze otáčeti kolem paprsku dopadajicího jako osy Při tom buďto A) nenastává žádná změna v intensitě pole, nebo B) nastává změna intensity pole V případě A) vložíme před analysátor slídovou destičku čtvrtvlnovou, t j. takovou, která dopadající paprsek rozdělí ve dva různou rychlostí se šířící, tak že z desky vyjdou ve fasi o 1/1 l pošinuty. Otáčíme potom analysátorem a tu 1. nenastane žádná změna v intensitě pole-světlo zkoumané jest obyčejné; 2. nastane v určité poloze úplné zatemnění pole-světlo zkoumané jest kruhově polarisováno; 3 nastane neúplné zatemnění pole-světlo jest částečně kruhově polarisováno. V případě B) otáčíme analysátorem, při tom: 4 nastane úplné zatemněni pole-světlo jestlineárně polarisováno, nebo nastane pouze změna v intensitě pole. Vložením čtvrťvlnové desky nastane buďto 5 úplné zatmění polesvětlo zkoušené jest ellipticky polarisováno, nebo nastane změna v intensitě pole. Souhlasí-li původní postavení analysátoru pro minimum intensity pole s postavením, které má analysátor při vlození desticky čtvrťvlnové, jest 6. světlo zkoušené cástečně lineárně polarisováno; nesou hlasí-li tato dvě postavení, jest 7. světlo zkoumané částečně ellipticky polarisováno. Zvláštní úkaz polarisace světla nastává. vložíme-li mezi zkřížené nikoly, t j. mezi polarisátor a analysátor, jejichž hlavní řezy jsou k sobě kolmo, destičku slídovou. Zorné pole se vyjasní a zbarví. Úkaz tento sluje polarisací chrómatickou a má základ svůj v interferenci světla polarisovaného. O této interferenci platí zákony: 1. Dva paprsky stejnosměrně polarisované interferují za týchž podmínek jako paprsky obyčejného světla; 2 dva paprsky polarisované v rovinách k sobě kolmých neinterferují vůbec; 3. dva paprsky vzniklé ze světla obyčejného a polarisované ve směrech kolmých neinterforují ani tehdy, když uvedeny byly na společný kmitosměr; 4. vzniknou-li však paprsky polarisované ve směrech kolmých ze světla již polarisovaného, interforují, jakmile jsou převedeny byly na týž kmitosměr. Zákonů pod 3. a 4. uvedených užito v předešlém k rozeznání světla cirkulárně polarisovaného od světla obyčejného. Ze zákona 2. plyne přímo, že nutno předpokládati příčné kmitání aetherových částic v theorii undulační. Velmi zajímavé úkazy polarisace chrómatické dělí se obyčejně podle toho, zdali destičkou dvojlomnou procházejí paprsky rovnoběžné nebo sbíhavé. Přístroje zařízené pro pozorování chrómatické polarisace ve světle rovnoběžném nazývají se orthoskopy; z těchto nejznámějším jest a aparát Nörrenbergův. Pozorování polarisace chrómatické ve světle konvergentním děje se konoskopy, z nichž nejjednodušším jsou kleště turmalinové. Od polarisace chrómatické sluší rozeznávati polarisaci rotační, která vzniká položením destičky křemenové, kolmo k optické ose sbroušené, mezi zkřížené nikoly. Zorné pole (při světle bílém) se vyjasní a zabarví, zabarvení však není závislé na poloze destičky vzhledem k polarisačním rovinám polarisátoru a analysátoru. Také změna zabarvení destičky při otáčení analysátorem má jiný průběh nežli při polarisaci chrómatické. Podle Fresnela vvkládáme si zjev polarisace rotační rozkladem lineárně polarisovaného paprsku, dopadnuvšího na desku křemennou, ve dva paprský cirkulární v opačných směrech polarisované, které se šíří křemenem nerovnou rychlostí. Paprsky destičku opustivší složí se zase v paprsek polarisovaný lineárně, ale v rovině jiné nežli byla původní Polarisační rovina paprsku desku opustivšího jest tedy proti původní stočena. Otočení roviny polarisační řídí se těmito zákony Biotovými: 1. Otočení polarisační roviny jest úměrno tloušťce destičky; 2. otočeni vzniklé několika destičkami rovná se algebraickému součtu jednotlivých otočení, jež by vznikla jednotlivými destičkami; 3. otočení jest závislé na délce vlny světelné, jsouc obráceně úměrno čtverci délky vlny. Látky otáčející rovinu polarisačni nazývají se opticky aktivní Některé křemeny stáčejí polarisační rovinu v levo, jiné v pravo. Nazýváme pak křemen levotočivým, když při otáčení analysátoru v levo mění se barvy destičky (pozorování děje se ve světle bílém) od červené k žluté, zelené, modré a fialové, podobně jest křemen pravotočivým, když při otáčení v pravo nastane podobná vzestupná změna barev Při zkřížených nikolech a ve světle bílém zorné pole zabarvuje se destičkou křemenovou různě podle její tloušťky. Podle barvy pole sluje pak destička žlutou, zelenou a pod. Optická aktivita látek určena jest jejich specif. mohutností rotační, t. j. úhlem, o který otáčí vrstva 1 mm této látky rovinu polarisační při určitém osvětlení monochrómatickém. Tak jest na př. specif. mohutnost rotační křemene (ve směru osy) pro světlo natriové př temperatuře t 21,72 (1+0,00015 [t–20]) Pro různobarevná světla jest tato rotační mohutnost různá; klademe-li rotaci pro natriové (žluté) světlo za jednotku, jest v ostatních částech spektra rotace ve světle

červeném …. 3/4

žlutém ……….1

zeleném …….1/3

modrém ……..5/3

fialovém ……..9/4

(Srovn. Landolt, Optisches Drehungsvermögen, 2. vyd., 1898.) Název polarisace světla pochází od E. L. Malusa, jenž, studuje dvojlom (1809) na vápenci islandském, pozoroval paprsky zapadajícího slunce odrážející se od oken paláce Luxemburského. K podivení svému shledal, že při určitém postavení vápence jeden z obou obrazů mizí. Polarisaci lomem objevil Malus a Biot. Polarisaci chrómatickou a rotační pozoroval prvý Arago r. 1811 a popsal tyto zjevy v pojednání: »Surune modification remarquable, qu, éprouvent les ravons lumineux dans leur passage ŕ travers certains corps diaphanes«. Polarisaci chrómatickou ve světle konvergentním popsal D. Brewster ve spise »Treatise of new philosophical instruments« (1813 v Fdinburku) Podrobnosti viz v učebnicích optiky. nvk.

Související hesla