Luce polarizzata

Questo esperimento permette di capire cosa accade quando la luce passa attraverso filtri polarizzatori. Se si prende un capo di una corda e lo si scuote, si forma un'onda trasversale che procede fino all'altro capo. La luce può essere pensata come un insieme di queste onde.

Normalmente la luce non è polarizzata: cioè è composta da onde che vibrano in tutte le direzioni. Nella luce polarizzata, invece, tutte le onde vibrano nella stessa direzione.
Un filtro polarizzatore lascia passare le onde luminose che vibrano in una certa direzione e assorbe tutte le altre. L'onda luminosa che lo attraversa si comporta come una corda vibrante che passa attraverso gli spazi di una palizzata, cioè una corda che oscilla solo in verticale. Se si facesse passare questa corda attraverso una fenditura orizzontale essa urterebbe contro i lati superiore e inferiore della fenditura e smetterebbe subito di vibrare.

Tuttavia, se si inserisse un'altra fenditura - subito dopo la palizzata e in diagonale rispetto ad essa - qualcosa del movimento ondulatorio riuscirebbe a passarvi. Poiché la corda vibrante in diagonale ha una componente orizzontale che può passare attraverso una fenditura orizzontale, in definitiva, qualcosa del movimento ondulatorio originario finirebbe per trasmettersi oltre la fenditura orizzontale. Questo spiega perché, ponendo in sequenza due filtri che polarizzano la luce lungo direzioni diverse, è possibile osservare una ridotta intensità luminosa. Nel caso limite di direzioni ortogonali essi fanno da schermo totale. I filtri polarizzatori permettono anche di osservare il fenomeno della rifrazione che avviene quando un fascio di luce polarizzata attraversa oggetti trasparenti come una lastra di vetro ricoperta da diversi strati di nastro adesivo.
Quando la luce passa attraverso il cellophane del nastro adesivo, le vibrazioni delle onde cambiano direzione. L'angolo con cui variano le direzioni di vibrazione delle onde dipende dalle rispettive lunghezze d'onda. La variazione subita dalla luce blu, ad esempio, è maggiore di quella subita dalla luce rossa. In definitiva, quando la luce riemerge dal materiale trasparente, i colori non stanno più vibrando tutti nella stessa direzione. Il filtro polarizzatore blocca alcuni colori e ne fa passare altri.
Anche il vetro del display di un cellulare è un filtro polarizzatore. Senza di esso non si vedrebbero i caratteri sottostanti. Un prisma o una goccia di pioggia scompone la luce e la ordina secondo le sue lunghezze d'onda, cioè secondo i suoi colori. L'arcobaleno si produce in questo modo.