a) song song ; b) bắt chéo
2.1. Ứng dụng trong đời sống thường ngày
Kính phân cực chống chói
Ánh sáng phản xạ từ bề mặt đường xa lộ ở góc Brewster thường tạo ra ánh chói khó chịu và làm người lái xe xao lãng, có thể chứng minh một cách khá dễ dàng bằng cách quan sát phần ở xa của xa lộ hoặc mặt nước hồ bơi vào một ngày nắng nóng. Ánh sáng phản xạ rực rỡ xuất phát từ những bề mặt nằm ngang, ví dụ như xa lộ hoặc nước trong hồ, bị phân cực một phần với các vectơ điện trường dao động theo một hướng song song với mặt đất. Ánh sáng này có thể bị chặn lại bởi các bộ lọc phân cực định theo hướng thẳng đứng, như minh họa trong hình 4, với cặp kính râm phân cực.
Các thấu kính của cặp kính có những bộ lọc phân cực định theo hướng thẳng đứng đối với cấu trúc kính. Trong hình, sóng ánh sáng màu xanh có vectơ điện trường của chúng định theo cùng hướng như các thấu kính phân cực vì vậy, được truyền qua. Trái lại, sóng ánh sáng màu đỏ định hướng dao động vuông góc với định hướng của bộ lọc và bị chặn lại bởi thấu kính. Kính râm phân cực rất có ích
khi lái xe dưới cái nắng chói chang hoặc đi ở bờ biển khi ánh sáng Mặt Trời bị phản xạ từ bề mặt đường hoặc mặt nước, dẫn tới ánh chói có thể làm ta gần như không thấy gì nữa.
Nhiếp ảnh
Các bộ lọc phân cực cũng khá có ích trong nhiếp ảnh, chúng có thể được gắn ở phía trước thấu kính camera để làm giảm ánh chói và làm tăng độ tương phản ảnh toàn thể trong hình chụp hoặc ảnh kĩ thuật số. Các bản phân cực dùng trên camera thường được thiết kế có một vòng lắp cho phép chúng quay khi sử dụng để thu được hiệu ứng mong đợi dưới những điều kiện chiếu sáng khác nhau.
Một trong những bộ lọc phân cực đầu tiên được chế tạo vào đầu thế kỉ 19 bởi nhà khoa học người Pháp Francis Arago, nhà nghiên cứu tích cực tìm hiểu bản chất của ánh sáng phân cực. Arago đã nghiên cứu sự phân cực của ánh sáng phát ra từ những nguồn khác nhau trên bầu trời và nêu ra một lí thuyết tiên đoán rằng vận tốc ánh sáng phải giảm khi nó truyền vào một môi trường đậm đặc hơn. Ông cũng làm việc với Augustin Fresnel nghiên cứu sự giao thoa trong ánh sáng phân cực và phát hiện thấy hai chùm ánh sáng phân cực với sự định hướng dao động của chúng vuông góc nhau sẽ không chịu sự giao thoa. Các bộ lọc phân cực của Arago, được thiết kế và chế tạo trong năm 1812, chế tạo từ nhiều bản thủy tinh ép sát vào nhau. Đa phần chất phân cực được sử dụng ngày nay có nguồn gốc từ những màng tổng hợp do tiến sĩ Erwin H.Land phát minh ra năm 1932, sớm vượt qua tất cả các chất khác làm môi trường được chọn dùng để tạo ra ánh sáng phân cực phẳng. Để chế tạo những màng này, các tinh thể iodoquinine sulfate nhỏ xíu, định theo cùng một hướng, được gắn vào một màng trùng hợp trong suốt để ngăn chặn sự di trú và định hướng lại của tinh thể. Land đã chế tạo các bản chứa màng phân cực được thương mại hóa dưới cái tên Polaroid (tên thương phẩm đã được đăng kí), trở thành một thuật ngữ được chấp nhận rộng rãi đối với các bản này. Bất cứ dụng cụ nào có
khả năng lọc ánh sáng phân cực phẳng từ ánh sáng trắng tự nhiên (không phân cực) ngày nay đều được gọi là bản phân cực, cái tên được đưa ra lần đầu tiên vào năm 1948 bởi A.F. Hallimond. Vì những bộ lọc này có khả năng truyền chọn lọc các tia sáng, phụ thuộc vào sự định hướng của chúng đối với trục bản phân cực, nên chúng biểu hiện một dạng lưỡng sắc, và thường được gọi là bộ lọc lưỡng sắc.
Màn hình chống chói trên điện thoại di động
Hiện nay màn hình điện thoại ngày càng lớn hơn và được tích hợp tính năng cảm ứng, nhưng kèm theo đó là việc phản chiếu quá mức khi dùng dưới nguồn sáng mạnh, chẳng hạn như dùng điện thoại ở ngoài trời thì rất khó thấy nội dung hiển thị. Tăng độ sáng là một giải pháp, nhưng hạn chế nằm ở việc các màn hình lớn dùng quá nhiều năng lượng nên máy sẽ mau hết pin. Lớp phủ chống chói thì không có nhiều tác dụng lắm. Do đó màn hình cảm ứng chống chói trên điện thoại di động ra đời. Màn hình này gồm có nhiều lớp phân cực (polarize) để chống lại sự phản chiếu do ánh sáng quá mạnh. Các lớp này có nhiệm vụ loại bỏ ảnh phản chiếu, giống như tác dụng của các kính mát polarize hay kính lọc polarize dùng
trên máy ảnh khi ta nhìn vào gương hay mặt nước.
Ở màn hình ánh sáng được "xử lí" nhiều lần hơn bởi các lớp phân cực. Có ba lớp ở trong một màn hình: lớp phân cực tuyến tính (linear polarizer), lớp "làm chậm phần tư" (quart retardation layer) và cuối cùng là bề mặt phản chiếu (reflecting surface). Khi ánh sáng đến màn hình, các bước sau đây được diễn ra:
1. Ánh sáng dao động tự do đến lớp phân cực tuyến tính, sau đó ánh sáng được phân cực theo chiều dọc .Ban đầu, sóng ánh sáng dao động theo nhiều hướng trong không gian.
2. Sau đó, ánh sáng đến "lớp làm chậm đi một phần tư". Tại đây, ánh sáng được phân cực một lần nữa theo góc phần tư của hệ tọa độ dao động xy, ánh sáng sẽ dao động theo hình xoắn ốc, quay bên phải.
Hình 2-2. Sơ đồ về đường đi của ánh sáng qua các lớp của màn hình cảm ứng chống chói trên điện thoại di động.
3. Đến mặt phản chiếu, cũng là màn hình, ánh sáng phản xạ lại và chuyển sang quay theo hướng trái.
4. Sau đó tia phản xạ lại đến lớp làm chậm một lần nữa, lúc này ánh sáng được phân cực theo phương ngang.
5. Cuối cùng, tia sáng gặp lớp phân cực tuyến tính. Vì đang dao động theo phương ngang nên nó sẽ bị chặn lại hoàn toàn.
Vậy tại sao áng sáng từ màn hình đến được với mắt người dùng mà không bị chặn? Đó là vì nó chỉ đi một nửa chặng đường, tức là từ màn hình xuyên qua lớp phản xạ và các lớp khác nên không bị phân cực. Chính vì thế nó có thể dễ dàng đi xuyên qua lớp cuối cùng.