La polarizzazione, chiamata anche polarizzazione d'onda, è un'espressione dell'orientamento delle linee di flusso elettrico in un campo elettromagnetico (campo EM). La polarizzazione può essere costante, cioè esistere sempre in un particolare orientamento, oppure può ruotare ad ogni ciclo d'onda.
La polarizzazione è importante nei sistemi di comunicazione wireless. L'orientamento fisico di un'antenna wireless corrisponde alla polarizzazione delle onde radio ricevute o trasmesse da quell'antenna. Pertanto, un'antenna verticale riceve ed emette onde polarizzate verticalmente e un'antenna orizzontale riceve o emette onde polarizzate orizzontalmente. Le migliori comunicazioni a corto raggio si ottengono quando le antenne trasmittenti e riceventi (sorgente e destinazione) hanno la stessa polarizzazione. Le comunicazioni a corto raggio meno efficienti di solito si verificano quando le due antenne sono ad angolo retto (ad esempio, una orizzontale e una verticale). Su lunghe distanze, l'atmosfera può far fluttuare la polarizzazione di un'onda radio, quindi la distinzione tra orizzontale e verticale diventa meno significativa.
Alcune antenne wireless trasmettono e ricevono onde EM la cui polarizzazione ruota di 360 gradi con ogni ciclo d'onda completo. Questo tipo di polarizzazione, chiamata polarizzazione ellittica o circolare, può essere in senso orario o antiorario. I migliori risultati di comunicazione si ottengono quando le antenne trasmittenti e riceventi hanno lo stesso senso di polarizzazione (entrambe in senso orario o entrambe in senso antiorario). Le comunicazioni peggiori di solito si verificano quando le due antenne si irradiano e ricevono in senso opposto (una in senso orario e l'altra in senso antiorario).
La polarizzazione influisce sulla propagazione dei campi EM alle lunghezze d'onda dell'infrarosso (IR), del visibile, dell'ultravioletto (UV) e persino dei raggi X s. Nella luce visibile ordinaria, ci sono numerose componenti d'onda ad angoli di polarizzazione casuali. Quando tale luce viene fatta passare attraverso un filtro speciale, il filtro blocca tutta la luce tranne quella che ha una certa polarizzazione. Quando due filtri polarizzatori sono posti in modo che un raggio di luce li attraversi entrambi, la quantità di luce trasmessa dipende dall'angolo dei filtri polarizzatori l'uno rispetto all'altro. La maggior parte della luce viene trasmessa quando i due filtri sono orientati in modo da polarizzare la luce nella stessa direzione. La minima luce viene trasmessa quando i filtri sono orientati ad angolo retto l'uno rispetto all'altro.
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L'effetto della polarizzazione sulla luce visibile può essere sorprendente. Chiunque abbia indossato occhiali da sole polarizzati o abbia utilizzato filtri polarizzatori in fotografia, sa come un cielo limpido polarizza la luce solare. Gli occhiali da sole polarizzati possono ridurre l'abbagliamento riflesso dalle superfici; questo è utile in determinate condizioni di guida e può anche rendere più facile vedere sotto la superficie di uno specchio d'acqua. Nei display nematici ritorti (display TN), i filtri polarizzatori vengono utilizzati insieme a un liquido speciale per schiarire e scurire le regioni del display quando vengono applicate tensioni esterne. Ciò rende possibile visualizzare caratteri alfanumerici in orologi da polso, telefoni cellulari e vari altri dispositivi elettronici di consumo.