Polarisatsioon

Polarisatsioon on lainete võnkesuunda kirjeldav omadus. Lained, millel on eelistatud võnkumissuund, on polariseeritud lained. Polarisatsioon esineb ainult ristlainetel (lainetel, mille levimis- ja võnkumissuunad on erinevad). Polariseeritavad on näiteks elektromagnetlained, kuid mitte helilained, mis on  pikilained.

Polarisatsiooniliigid

Järgnevad joonised kujutavad elektrivälja vektori (must) muutumist ajas (vertikaaltelg), koos eraldi väljatoodud elektrivälja x-komponendi (punane/vasakpoolne) ja y-komponendiga (sinine/parempoolne). Kuigi x- ja y-komponendid on definitsiooni poolest alati teineteise ja laine liikumissuunaga risti, võivad nad erineda faasi ja amplituudi poolest. Tuleb märkida, et x- ja y-komponentideks jaotamine on vaid abivahend laine visualiseerimiseks ja seda saab teha ükskõik milliste lainete puhul. 
 
Lineaarse polarisatsiooni puhul on x- ja y-komponendid faasis ning igal ajahetkel on nende amplituudide summa sama. Sellest tulenevalt liigub nende vektorsumma e. elektrivälja vektori otspunkt ajas edasi liikudes mööda ajateljega risti olevat sigrjoont.
Ringpolarisatsiooni puhul on x- ja y-komponentide faasnihe 90° (veerand faasi), kuid nende amplituud on sama. Elektrivälja vektori otspunkt liigub ajas edasi liikudes mööda ajateljega risti olevat ringjoont. Olenevalt sellest, kas 90° võrra on teisest komponendist on ees x- või y-vektor, liigub pikki ajatelge vaadates elektrivälja vektor kas päri- või vastupäeva. Ringpolariseeritud valgust jaotatakse seetõttu kiraalsuse järgi vastavalt parema- ja vasakukäelisteks.
Elliptilise polarisatsiooni puhul peab kas a) faasnihe olema 90° ja amplituud olema erinev või b) nende faasnihe pole 90°, kuid nende faaside erinevuse ja amplituudide suhe on pidev suurus. Sellisel puhul liigub elektrivälja vektori otspunkt ajas edasi liikudes mööda ajateljega risti olevat ellipsit. Ka elliptiliselt polariseeritud laineid saab jaotada kiraalsuse järgi.

Polarisatsioon praktikas

Kõige levinum on kiirgustest valguse polariseerimine ning tal on ka kõige rohkem kasutusalasid.

Polarisatsiooni ärakasutamine

Kuna osa looduslikust valgusest on polariseeritud, on olemas polarisatsioonifiltritega päikeseprillid, mis polariseeritud valgust läbi ei lase.
Polariseeritud valgust kasutatakse ära vedelkristall ekraanide töös.
Kuna päikesevalguse polarisatsioon õhuosakeste poolt tekitab alati päikese suunaga risti oleva polariseeritud valguse, kasutatakse seda ära navigatsioonieesmärkidel. Loomariigis teevad seda mitmed putukad, näiteks mesilased, samuti on polariseeritud valgust suutelised nägema kaheksajalad. 1950ndatel kasutati polaarekspeditsioonidel olukordades, kus päikest otseselt näha ei olnud, seda efekti kasutavaid "kompasse".
Keemias kasutatakse polariseeritud valgust optiliste isomeeride kiraalsuse mõõtmiseks.
3D kinodes on kummagi silma jaoks mõeldud pilt erineva polarisatsiooniga ning prilliklaasidel on vastavad polarisatsioonifiltrid, et kindlustada kumbagi silma ainult sellele silmale mõeldud pildi jõudmine. Geoloogias kasutatakse polarisatsioonimikroskoope kivimite uurimiseks ja nende koostises olevate mineraalide määramiseks.

Polarisatsioonifiltrid

Polarisatsioonifiltrid ehk lihtsalt polarisaatorid on seadmed, mis muudavad tavalise valguse polariseeritud valguseks.
Lihtsaim polarisaator koosneb tihedast ühesuunalisest traatvõrgust. Seda läbiv valgus polariseerub nii, et elektrivälja vektor on risti traatide suunaga. Praktilises kasutuses peab traatide vahe olema väiksem kui valguse lainepikkus ja traatide paksus sellest tunduvalt väiksem.