Gaismas
polarizāciju ērti izskaidrot,
pamatojoties uz gaismas viļņu dabu. Ja elektriskā lauka intensitātes vektora
svārstību virziens gaismas vilnī haotiski mainās, tad gaismu sauc par
nepolarizētu vai dabisko gaismu. Ja svārstībām ir kāds dominējošs virziens, tad
gaismu sauc par polarizēto .
Dabiskā
gaisma kļūst polarizēta:
a) atstarojoties no nemetāliskām virsmām (ūdens, stikls u.c.);
b) izkliedes rezultātā;
c) izejot caur īpašiem materiāliem – polarizatoriem.
Atstarojoties
no nemetāliskām virsmām (ūdens, stikls u.c.) gaisma daļēji polarizējas. Par to
viegli pārliecināties ar polarizācijas saulesbrillēm. Turot tās rokās un
grozot, atstarotās gaismas intensitāte mainās.
Gaisa
molekulas izkliedē saules gaismu. Izkliedes intensitāte ir apgriezti
proporcionāla viļņa garuma ceturtajai pakāpei. Zilā gaisma izkliedējas vairāk
nekā sarkanā. Vakarā rietoša saule ir sarkana, jo cauri atmosfēras slānim
izplatās mazāk izkliedētie sarkanie stari.
Gaisa
molekulu izkliedētā saules gaisma ir polarizēta. Plaknē, kas perpendikulāra
krītošā stara virzienam, gaisma ir lineāri polarizēta.
Vienkāršākie
gaismas polarizatori ir izgatavoti no polimēru
materiāliem, kas sastāv no garām, lineārām molekulām.
Gaismas
polarizāciju izmanto, veidojot šķidro kristālu displejus kalkulatoriem,
digitālajiem fotoaparātiem, piezīmjdatoriem, televizoriem.
Šķidro
kristālu šūna tiek izveidota tā, lai kristāli pagrieztu gaismas polarizācijas
plakni par 90o. Ievietojot šūnu starp diviem polarizatoriem, kuru caurlaidības asis ir savstarpēji
perpendikulāras, gaisma iet cauri sistēmai.
Pieliekot
šķidro kristālu šūnai nelielu spriegumu, kristāli tiek dezorientēti,
polarizācijas virziens vairs nepagriežas par 90°. Gaisma sistēmai cauri neiet.
Rezultātā uz displeja parādās tumšs segments.
Lai iegūtu krāsainu attēlu, papildus izmanto trīs pamatkrāsu filtrus –
zilu, zaļu, sarkanu. Tādējādi katrs attēla punkts (pikselis) veidojas no šo
trīs krāsu visdažādākajām kombinācijām. Labākas kvalitātes attēlu iegūst ar
aktīvo matricu šķidro kristālu šūnām (TFT). Tajās katrs pikselis sastāv no
tranzistora, un ir iespējams daudz precīzāk regulēt pikseļa spožumu.