قطبش نور

سخنرانی 3

ما آن را میدانیم سبک - این موج الکترومغناطیسی، که برای آن تغییر بردارها و وقوع با فرکانس در یک صفحه متقابل به صورت زیر نوشته می شود:

وکتور اثر فیزیولوژیکی روی چشم دارد. محدوده طول موج قابل مشاهده: (0.38 ÷ 0.760) میکرومتر یا (0.38 ÷ 0.76) 10 -6 متر یا (400 ÷ 760) نانومتر. بیشترین حساسیت چشم برای λ = 550 میکرومتر (چراغ سبز).

این را به خاطر بسپاریم امواج عرضی به آنهایی گفته می شود که ارتعاشات در جهت انتشار آنها رخ می دهد. امواج الکترومغناطیسی عرضی هستند .

اجازه دهید یک منبع نور داشته باشیم - یک لامپ رشته ای. نور مجموع تابش الکترومغناطیسی بسیاری از اتم ها است. امواج ساطع شده توسط لامپ در فضا آشفته خواهند بود و به سرعت در جهت بردار (و بر این اساس، برای ) جایگزین یکدیگر می شوند. این تشعشع است نور طبیعی .

اجازه دهید نتیجه اضافه کردن دو نوسان عمود بر هم را به یاد بیاوریم:

اختلاف فاز

هنگام اضافه کردن دو نوسان متقابل هارمونیک عمود بر یک فرکانس، بسته به اختلاف فاز، انتهای بردار حاصل می تواند در یک صفحه نوسان کند یا در امتداد یک بیضی (در یک مورد خاص، در یک دایره) حرکت کند.

قطبش خطی قطبش بیضوی (راست، چپ)

قطبش بیضی (راست، چپ) قطبش دایره ای (راست، چپ) a = b

بنابراین، هنگام اضافه کردن 2 موج منسجم صفحه موازی، موج حاصل می تواند به صورت خطی، قطبی بیضوی و قطبی دایره ای تبدیل شود. از این رو نام قطبی شدن را به خود اختصاص داده است. نور (پرتو نور)، که در آن نوسانات بردار نور به نحوی مرتب شده است، نامیده می شود قطبی شده . صفحه پلاریزاسیون صفحه ای موازی با نوسانات بردار نامیده می شود. در آینده، ما همیشه در مورد صفحه نوسان بردار صحبت خواهیم کرد، زیرا این بردار (شدت نور) است که تأثیر فیزیولوژیکی روی چشم انسان دارد. اگر در یک پرتو نور، نوسانات همه بردارها فقط در یک صفحه خاص رخ دهد، چنین موج عرضی نامیده می شود. صفحه قطبی است یا به صورت خطی قطبی شده .

در صفحه پلاریزاسیون، همه بردارهای پرتو نور دارای این صفحه نوسان هستند. r - جهت انتشار پرتو نور.

برای تشخیص و تجزیه و تحلیل نور پلاریزه خطی، صفحاتی که به روش خاصی از کریستال های تورمالین بریده شده اند استفاده می شود. همانطور که مشخص شد، به طور تجربی، آنها توانایی انتقال ارتعاشات نور را فقط در یک جهت برداری خاص دارند.

دستگاه هایی که نور پلاریزه را از نور طبیعی تولید می کنند نامیده می شوند پلاریزه کننده ها و دستگاه هایی که نور پلاریزه با آنها شناسایی و مطالعه می شود هستند آنالیزورها . نام متداولپلاریزه کننده و آنالایزر – پولارویدها . در نتیجه، صفحات تورمالین را می توان هم به عنوان پلاریزه کننده و هم به عنوان آنالایزر استفاده کرد. نور طبیعی را می توان به شکل 2 پرتو نور با شدت یکسان، اما قطبی شده در 2 جهت متقابل نشان داد.

بسیاری از مردم پلاریزاسیون نور را پدیده‌ای خارق‌العاده می‌دانند که به طور گسترده در فناوری مورد استفاده و استفاده قرار می‌گیرد و تقریباً هرگز با آن مواجه نمی‌شویم. زندگی روزمره. در واقع چنین گفته ای کاملاً صحیح نیست که در مقاله ای توسط فیزیکدان هلندی G. Kennen به اثبات رسیده است.

مفهوم کلی

با نکته علمیاز نظر دید، قطبش نور جهت گیری در فضا ارتعاشات نوری است که عمود بر جهت حرکت موج هستند. یک پرتو نور از بسیاری از عناصر ساده به نام کوانتا تشکیل شده است. جهت نوسانات آنها می تواند بسیار متنوع باشد. در صورتی که کوانتوم ها در جهت گیری یکسان متفاوت باشند، شار نور قطبی نامیده می شود. بسته به نسبت چنین ذرات در یک تابش خاص، درجه قطبش تغییر می کند.

فیلترها

تعدادی فیلتر وجود دارد که فقط قادر به انتقال پرتوهایی با جهت خاص هستند. اگر از میان آنها به شار نور پلاریزه نگاه کنید و همزمان آنها را بچرخانید، روشنایی تغییر می کند. در صورتی که قطبش نور منطبق بر جهت عبور باشد، حداکثر و در صورت وجود واگرایی کامل، حداقل خواهد بود. شما می توانید چنین فیلترهایی را در فروشگاه های معمولی متخصص در فروش تجهیزات عکاسی خریداری کنید. هنگام نگاه کردن از طریق آنها به آسمان صاف، به شرطی که خورشید در کنار باشد، در یک لحظه خاص در حین چرخش یک نوار سیاه نمایان می شود. گواه بر این است که امواج نوری که از این قسمت از آسمان ساطع می شوند قطبی هستند.

شکل هایدینگر

در یک زمان، فیزیکدان معروف اتحاد جماهیر شوروی S.I. Vavilov تحقیقاتی را انجام داد که بر اساس نتایج آن ارائه شد. نظریه جالب. بر اساس آن، قطبش نور بدون هیچ وسیله کمکی تقریباً برای هر چهارم انسان روی این سیاره قابل مشاهده است. با این حال، اکثر این افراد حتی از وجود چنین ویژگی در دید خود آگاه نیستند. نگاه کردن به همان آسمان آبییک نوار زرد به سختی قابل توجه با انتهای کمی گرد در مرکز میدان دید آنها ظاهر می شود. همچنین لکه های مایل به آبی کم رنگ در وسط و در لبه ها وجود دارد. هنگامی که صفحه قطبش می چرخد، نوار نیز می چرخد، زیرا همیشه بر جهت ارتعاشات نور عمود است. در علم این پدیده به شکل هایدینگر معروف است. نام این فیزیکدان آلمانی است که آن را در سال 1845 کشف کرد. اگر حداقل یک بار متوجه آن شوید، می توان توانایی دیدن این نقطه را توسعه داد. لازم به ذکر است که هنگام استفاده از فیلتر آبی یا سبز، شکل هایدینگر کاملاً واضح است.

نمونه هایی از پلاریزاسیون نور و نحوه حذف آن

قطبش نور از آسمان صاف تنها ساده ترین و پرکاربردترین نمونه از این پدیده است. موارد نسبتاً رایج دیگر عبارتند از تابش خیره کننده بر روی ویترین شیشه ای و سطح آب. در صورت لزوم، می توان آنها را با استفاده از فیلترهای پولاروید ویژه که اغلب توسط عکاسان استفاده می شود، از بین برد. اگر بخواهید از هر نقاشی یا نمایشگاه موزه ای که با شیشه محافظت می شود عکس بگیرید، آنها ضروری می شوند. اصل عملکرد آنها بر این واقعیت استوار است که هر نور منعکس شده، بسته به زاویه تابش آن، دارای یک درجه قطبی شدن است. بنابراین، هنگام نگاه کردن به تابش خیره کننده، می توانید به راحتی زاویه فیلتر را که در آن سرکوب می شود، انتخاب کنید تا زمانی که به طور کامل ناپدید شود. تولید کنندگان عینک آفتابی با کیفیت بالا از یک اصل مشابه پیروی می کنند. به لطف استفاده از فیلترهای پولاروید در شیشه آنها، می توان تابش خیره کننده مزاحم ناشی از سطح یک بزرگراه مرطوب یا سطح دریا را حذف کرد.

قانون اوموف

هر نور پراکنده ای از آسمان نشان دهنده اشعه های خورشید است که تحت بازتاب های متعدد مولکول های هوا قرار گرفته اند و همچنین بیش از یک بار در بلورهای یخ یا قطرات آب شکسته شده اند. در عین حال، فرآیند پلاریزاسیون نه تنها برای انعکاس جهت (به عنوان مثال، از آب)، بلکه برای بازتاب منتشر نیز مشخص است. در سال 1905 ثابت شد که هر چه سطحی که از آن موج نور منعکس می شود تیره تر باشد، درجه قطبش بیشتر است. این به عنوان قانون Umov در تاریخ ثبت شد که به نام فیزیکدانی که موفق به اثبات این وابستگی شد نامگذاری شد. اگر آن را با استفاده از مثال ابتدایی بزرگراه آسفالت در نظر بگیریم، معلوم می شود که در حالت مرطوب، قطبی تر از حالت خشک است.

کاربرد در تاریخ

علیرغم این واقعیت که پدیده قطبش برای اولین بار در سال 1871 کشف شد، دانشمندان تنها در اواسط قرن گذشته توانستند آن را با جزئیات توضیح دهند. به هر حال، شواهد تاریخی وجود دارد که نشان می دهد بیش از هزار سال پیش توسط ملوانان وایکینگ برای ناوبری استفاده می شد. در بیشتر موارد، نقطه مرجع اصلی آنها خورشید بود. اما در هوای ابری از به اصطلاح سنگ خورشید استفاده می کردند. دلایل زیادی وجود دارد که باور کنیم این یک نوع ماده معدنی شفاف است که خاصیت قطبش دارد. نقطه مرجع برای این یک نوار تیره تر بود که در آسمان ظاهر شد. برای اثبات فرضیه مورخان و کارآمدی این نوع جهت یابی، مدتی پیش یک خلبان نروژی با هواپیمای کوچکی از کشور مادری خود به گرینلند پرواز کرد و تنها از یک کریستال کوردیریت، کانی با ویژگی های مشابه سنگ خورشید، به عنوان یک هواپیمای کوچک استفاده کرد. راهنما.

پلاریزاسیون و حشرات

قطبش نور برای بسیاری از حشرات قابل مشاهده است. این امر به ویژه در مورد زنبورها و مورچه ها صدق می کند که در هوای ابری به لطف این ویژگی می توانند در منطقه حرکت کرده و به راحتی به محل زندگی خود بازگردند. این توانایی به دلیل ساختار سیستم بینایی به دست می آید. در حالی که در چشم انسان و هر پستاندار دیگری مولکول های حساس به نور به طور تصادفی چیده شده اند، در حشرات آنها در یک جهت قرار دارند و در ردیف های منظمی قرار دارند.

قطبش برخی از پدیده های نوری و اجرام آسمانی

اثرات پلاریزاسیون نیز مشخصه چنین جالب است پدیده های طبیعیمانند هاله (قوس های نورانی که هر از گاهی در اطراف خورشید یا ماه ظاهر می شوند)، رنگین کمان و انواع خاصی از شفق ها. این به این دلیل است که در همه این موارد نور به طور همزمان منعکس و شکست می شود. به عبارت دیگر، اگر فیلتر را بچرخانید و از طریق آن به رنگین کمان نگاه کنید، در یک نقطه مشخص تقریباً نامرئی می شود. در مورد قطبی شدن برخی اجرام نجومی، بارزترین نمونه آن سحابی خرچنگ بود که در صورت فلکی ثور مشاهده می شود. واقعیت این است که تابش نور ساطع شده توسط آن در هنگام ترمزگیری رخ می دهد میدان مغناطیسیالکترون های سریع در حال پرواز

قطبش دایره ای

برخی از انواع سوسک ها که پشت آنها دارای جلای فلزی است، قادر به بازتاب پرتوها و هدایت آنها در یک دایره هستند. این پدیده قطبش دایره ای نور نامیده می شود. اگر انعکاس فلزی پشت این حشرات را از طریق فیلتر بررسی کنید، خواهید دید که همیشه به سمت چپ پیچ خورده است. تا زمان ما، دانشمندان نتوانسته بودند معنای بیولوژیکی این پدیده را توضیح دهند.

1win یکی از شرکت های شرط بندی محبوبی است که گزینش زیادی از شرط بندی های ورزشی آنلاین را ارائه می دهد. در وب‌سایت رسمی این مؤسسه می‌توانید حدود 20 بخش از ورزش‌های مختلف را پیدا کنید.

برو به آینه

• آینه 1win چیست

بر این لحظهبازیکنان با استفاده از آینه های 1win شرط بندی می کنند. آینه نوعی کپی از سایت اصلی است که به جز نام دامنه، رابط و عملکردهای یکسانی دارد.

نام دامنه معمولاً مشابه آدرس سایت اصلی انتخاب می شود. آینه به مؤسسه‌فروش اجازه می‌دهد تا با توزیع بازیکنان، بار روی سرور اصلی خود را کاهش دهد، که به تضمین یک تجربه بازی پایدار و بدون وقفه کمک می‌کند.

علاوه بر این، اگر سایت اصلی 1win توسط ارائه دهنده یا مقامات نظارتی مسدود شود، مشتریان می توانند به سایت mirror مراجعه کرده و با آرامش به شرط بندی های سودآور ادامه دهند. مواقعی وجود دارد که هم سایت اصلی و هم آینه ها از کار می افتند، اما بوک میکر با ایجاد 1-3 صفحه جدید دیگر به سرعت این مشکل را حل می کند. بنابراین، آینه یک وب سایت کاملاً شبیه به اصلی است که برای حل چندین مشکل به طور همزمان ایجاد شده است.

• چرا آینه 1win مسدود شد؟

طبق قانون جدید فدرال فدراسیون روسیه، شرط بندی یک فعالیت ممنوع است، بنابراین کلیه شرکت های شرط بندی باید مجوز انجام فعالیت مربوطه را داشته باشند. اگر بوک‌ساز چنین مجوزی نداشته باشد، Roskomnadzor تصمیمی برای مسدود کردن سایت‌ها صادر می‌کند.

دلیل اینکه "1vin" عجله ای برای دریافت مجوز از فدراسیون روسیه ندارد، ارائه قانون مالیات بر درآمد اجباری در قالب 13٪ از کل سود است و نه تنها خود بنگاه، بلکه مشتریان او نیز هستند. ملزم به پرداخت مالیات

البته، چنین اقداماتی می تواند باعث خروج مشتریان شود، زیرا هیچ کس نمی خواهد برنده های صادقانه خود را به اشتراک بگذارد، به همین دلیل است که شرکت ها به ایجاد سایت های آینه ای متوسل می شوند. اما فقدان مجوز روسی به این معنی نیست که شرکت کننده حق انجام فعالیت های خود را ندارد؛ 1win دارای مجوز خارجی است که امنیت مشتریان را تضمین می کند.

برای ثبت نام در یکی از آینه ها، ابتدا باید یکی از آینه های فعلی را در اینترنت پیدا کنید. این لحظهزمان آینه ها ثبت نام فقط برای بزرگسالان امکان پذیر است. ثبت نام شامل مراحل زیر است:

• شما باید فیلد "ثبت نام" را در گوشه سمت راست بالا پیدا کرده و کلیک کنید
• روش ثبت نام مناسب خود را انتخاب کنید (در 1 کلیک، استفاده از شبکه های اجتماعی، استفاده از ایمیل)

برای ثبت نام با یک کلیک کافیست کشور محل سکونت خود را انتخاب کرده و تایید کنید که تمامی شرایط را مطالعه کرده اید. برای ثبت نام در در شبکه های اجتماعیباید شبکه مناسب (Vkontakte، Odnoklassniki، Google) را انتخاب کنید و تأیید کنید که توافق نامه را خوانده اید. برای ثبت نام با استفاده از آدرس پست الکترونیکشما باید اطلاعات زیر را ارائه دهید:

• تاریخ تولد
• یک کشور
• شماره موبایل
• آدرس ایمیل
• کلمه عبور
• تکرار رمز عبور
• تایید کنید که شرایط لازم را خوانده اید

پس از ثبت نام اولیه، باید مراحل شناسایی را طی کنید، پس از آن می توانید دوباره حساب بازی خود را پر کنید.

ماریو لوزی

قبلاً در مورد پدیده ای صحبت کردیم که هویگنس کشف کرد، توضیحی که همانطور که او صادقانه بیان کرد، نمی تواند توضیح دهد. پرتویی از نور که از کریستال اسپار ایسلند می گذرد خاصیت خاصی پیدا می کند، به همین دلیل، هنگامی که به کریستال اسپار دوم ایسلند با مقطع اصلی موازی با اولی برخورد می کند، دیگر شکست دوگانه را تجربه نمی کند، بلکه طبیعی است. اگر این کریستال اسپار دوم بچرخد، دوباره شکست مضاعف رخ خواهد داد، اما شدت هر دو پرتو شکست به زاویه چرخش بستگی دارد.

در سالهای اولیه قرن نوزدهم، این پدیده توسط مهندس نظامی فرانسوی اتین مالوس (1775-1812) مورد مطالعه قرار گرفت، که در سال 1808 متوجه شد که نور منعکس شده از آب با زاویه 52 درجه و 45 اینچ دارای همان خاصیت نور عبوری است. از طریق کریستالی از اسپار ایسلند، و سطح بازتابنده، همان طور که گفته شد، بخش اصلی کریستال است.

این پدیده هنگام انعکاس از هر ماده دیگری نیز مشاهده می شد، اما زاویه تابش مورد نیاز بسته به ضریب شکست ماده متفاوت بود. در مورد بازتاب از یک سطح فلزی، تصویر پیچیده تر بود.

در اثر بعدی که در همان سال نوشته شد، مالوس با آزمایش یک پلاریسکوپ که هنوز در کتاب های درسی فیزیک با نام «پلاریسکوپ بیوت» توصیف می شود و از دو آینه که در یک زاویه قرار گرفته اند، به قانون معروفی می رسد که در آن وجود دارد. نام او.

درست در زمانی که مالوس در حال انجام تحقیقات خود بود، آکادمی علوم پاریس یک مسابقه (1808) برای بهترین ها اعلام کرد. نظریه ریاضیانکسار مضاعف که توسط تجربه تایید شده است. مالوس در این مسابقه شرکت کرد و برای خود جایزه گرفت معنای تاریخیاثر "تئوری شکست مضاعف د لا lumiere dans les مواد cristalisees" ("نظریه شکست مضاعف نور در مواد کریستالیدر آن، مالوس کشف خود و قانونی را که یافته است توصیف می کند؛ برای توضیح آن، دیدگاه نیوتن را «نه به عنوان یک حقیقت غیرقابل انکار»، بلکه تنها به عنوان فرضیه ای می پذیرد که به فرد امکان می دهد پدیده را محاسبه کند. به این ترتیب خود را حامی اعلام کرد نظریه جسمینور، مالوس سعی می کند توضیحی در قطبیت اجسام نور بیابد که نیوتن در سؤال 26 به اختصار به آن اشاره می کند. در نور طبیعی، همانطور که اکنون نامیده می شود، هسته های نور در همه جهات جهت گیری می کنند، اما هنگام عبور از یک کریستال دوشکست یا در هنگام بازتاب، به روش خاصی جهت گیری می شوند. مالوس نوری نامیده می شود که در آن اجسام دارای جهت مشخصی پلاریزه هستند. این کلمه و مشتقات آن تا به امروز در فیزیک باقی مانده است.

تحقیقات در مورد قطبش نور، که توسط مالوس آغاز شد، در فرانسه توسط Biot و Arago ادامه یافت، و در انگلستان توسط Brewster، که زمانی بیشتر به دلیل اختراعات نوری (1817) شناخته شده بود تا برای اکتشافات مهم در زمینه کریستال. اپتیک در سال 1811، Malus، Biot و Brewster به طور مستقل کشف کردند که پرتو منعکس شده نیز تا حدی قطبی شده است.

در سال 1815، دیوید بروستر (1781-1868) این مطالعات را با کشف قانونی که نام او را بر خود دارد تکمیل کرد: یک پرتو منعکس شده کاملاً قطبی می شود (و پرتو منکسر مربوطه حداکثر قطبش را دارد) زمانی که پرتوهای منعکس شده و شکسته شده بر هر یک عمود باشند. دیگر.

دومینیک فرانسوا آراگو (1786-1853) قطبش نور از هلال ماه، ستاره های دنباله دار و رنگین کمان را ایجاد کرد و بدین وسیله بار دیگر تأیید کرد که همه اینها نور خورشید منعکس شده است. نور ساطع شده در زوایای مایل از مایعات داغ نیز پلاریزه است. مواد جامد، که ثابت می کند این نور از لایه های درونی ماده می آید و برای بیرون آمدن شکسته می شود. اما مهمترین و مهمترین کشف معروفآراگو همان قطبش رنگی است که او در سال 1811 کشف کرد. آراگو با قرار دادن یک صفحه کریستال سنگی به ضخامت 6 میلی متر در مسیر یک پرتو پلاریزه و مشاهده پرتو عبوری از آن از طریق یک کریستال اسپار، دو تصویر رنگی در رنگ های مکمل به دست آورد. رنگ هر دو تصویر با چرخاندن صفحه تغییر نکرد، اما با چرخاندن کریستال اسپار تغییر کرد و هر دو رنگ همیشه مکمل یکدیگر باقی ماندند. بنابراین، اگر یکی از تصاویر ابتدا در یک موقعیت مشخص از کریستال اسپار قرمز بود، پس از چرخش متوالی به رنگ نارنجی، زرد، سبز و غیره تبدیل شد. بیوت این آزمایش را در سال 1812 تکرار کرد و نشان داد که زاویه چرخش کریستال اسپار کریستال اسپار برای به دست آوردن یک رنگ تصویر خاص، متناسب با ضخامت صفحه مورد نیاز است. علاوه بر این، در سال 1815، Biot پدیده قطبش دایره ای و وجود مواد dextrorotatory و levorotatory را کشف کرد.

در همان سال، Biot ثابت کرد که تورمالین دارای دوشکستگی و خاصیت جذب پرتوهای معمولی و انتقال تنها پرتوهای خارق‌العاده است. معروف "انبر تورمالین"، طراحی شده توسط هرشل در سال 1820، بر اساس این پدیده - یک دستگاه پلاریزه ساده که تا به امروز بدون تغییر باقی مانده است. بزرگترین ناراحتی این دستگاه رنگ آمیزی پرتو بود. منشوری که در سال 1820 توسط فیزیکدان انگلیسی ویلیام نیکول (1768-1851) پیشنهاد شد، این اشکال را ندارد. منشور نیکلاس تنها به پرتوهای خارق العاده اجازه عبور می دهد. ترکیب دو «نیکول»، که اکنون به این منشورهای دوشکستنده می گویند، در یک دستگاه، که هنوز به طور گسترده استفاده می شود، توسط خود نیکول در سال 1839 انجام شد.

بنابراین، پدیده های اصلی قطبش نور، که شاخه وسیع و جالبی از فیزیک را تشکیل می دهد، که اکنون در تمام کتاب های درسی گنجانده شده است، توسط فیزیکدانان فرانسوی طی هفت سال، از سال 1808 تا 1815، کشف شد. و از زمانی که کشف چنین پدیده های جالبی رخ داد. تحت لوای نظریه جسمانی، به نظر می رسید که او تأیید بیشتری در این پدیده ها دریافت می کند.

نور به عنوان یکی از انواع تابش الکترومغناطیسی را می توان با یک منبع و یک جهت مشخص مشخص کرد. علاوه بر این، نباید از دوگانگی آن غافل شد. بنابراین، در مورد اول یک موج در نظر گرفته می شود، و در دوم - یک ذره (فوتون).

تعریف 1

قطبش نور یکی از ویژگی های هر تابش در محدوده نوری است. در شرایط پدیده ای مانند قطبش، ارتعاشات ذرات یک پرتو نور که به یک سطح عرضی هدایت می شوند در همان صفحه رخ می دهد. در این حالت سایر اجزاء قطع می شوند.

مفهوم قطبش نور

درک ماهیت قطبش نور با استفاده از مثال های خاص آسان تر خواهد بود. بنابراین، می توانید یک طناب بسیار طولانی را تصور کنید که بین دو نقطه افقی قرار دارد و از یک شکاف در یک صفحه سپر عبور می کند.

اگر اکنون طناب را از یک سر بگیرید و موج هایی تشکیل دهید، به راحتی به انتهای دیگر آن می رسند (اما فقط در صورتی که در همان صفحه شکاف در سپر تشکیل شوند)، یعنی به صورت عمودی. تلاش برای حرکت دادن طناب به صورت عمودی باعث می شود که امواج هنگامی که به سپر می رسند (به دلیل عدم توانایی در فشردن شکاف) مرطوب شوند. بنابراین، در این مثال، طناب به عنوان تابش الکترومغناطیسی عمل می کند، سپر به یک محیط شفاف (نیمه شفاف) تبدیل می شود، و شکاف به یک ویژگی خاص از محیط تبدیل می شود.

از آنجایی که نور یک موج الکترومغناطیسی است، به دو نوع بردار شدت بستگی دارد: الکتریکی و مغناطیسی. آنها به نوبه خود دارای خاصیت عمود بر یکدیگر هستند و می توانند یک صفحه شرطی عمود بر خط انتشار خود موج تشکیل دهند.

قطبش دایره ای نور در صورت چرخش بردارهای القای مغناطیسی و میدان الکتریکینسبت به جهت پرتو نور. در صورت نوسانات بردار شدت چنین میدانی در همان صفحه، یک موج الکترومغناطیسی پلاریزه صفحه (قطبی خطی) تشکیل می شود.

جالب است که تشعشعات ساطع شده از اتم های یک واحد کوانتوم نورنور همیشه قطبی خواهد بود. در همان زمان، شار نوری یک شمع، لامپ، خورشید، فانوس و غیره غیرقطبی خواهد شد، که با تشعشعات بسیاری از اتم ها با قطبش های مختلف توضیح داده می شود. این جریان کلی جهت گیری را سلب می کند.

یادداشت 1

قطبش نور به طور قابل توجهی به ویژگی های ماده یا محل اتم ها در آن بستگی دارد. شبکه کریستالی. اولین آزمایش ها توسط دانشمندان با استفاده از کریستال ها انجام شد و تنها بعداً رسانه های گازی (اتمسفر) مورد توجه آنها قرار گرفت.

پلاریزاسیون نور نیز به موقعیت ناظر (فوتوسل، سنسور و غیره) بستگی دارد. این به نوبه خود، افزایش قطبش را با افزایش زاویه بین جهت نور از منبع و بردار نشان دهنده جهت خط دید توضیح می دهد. در مورد این واقعیت که جهت ها موازی هستند، ما قبلاً عدم قطبش (در شرایط ایده آل) را مشاهده می کنیم. گزینه سوم نیز در طبیعت ثبت شده است (به معنی قطبش جزئی شار نورانی).

پیکربندی مشابهی در مورد اثر غالب نوسانات میدان الکتریکی (القای مغناطیسی) بردارهای آنها رخ می دهد. حقیقت جالباین است که چشم انسان به راحتی طول موج (جنبه رنگی نور) و شدت آن را تشخیص می دهد، اما ثبت پلاریزاسیون خود به طور غیر مستقیم قابل دسترسی است. در عین حال، اکثر حشرات با چشم های مرکب قادر به تشخیص قطبی شدن موج هستند که به نوبه خود به آنها کمک می کند تا به طور کامل در فضا حرکت کنند.

پدیده قطبش نور در طبیعت

نور قطبی شده امواج نوری است که ارتعاشات الکترومغناطیسیقابلیت انتشار منحصراً در یک جهت. در طبیعت، تنها سه نوع قطبش وجود دارد:

• خطی (مسطح)؛
• گرد؛
• بیضوی

با نور پلاریزه خطی، ارتعاشات الکتریکی منحصراً در یک جهت تولید می شود. هنگامی که منعکس می شود، به عنوان مثال، از یک ورق شیشه ای، یا از سطح آب ظاهر می شود. همچنین نمونه هایی از عبور نور از انواع خاصی از کریستال ها (تورمالین، کوارتز) وجود دارد.

تبصره 2

بنابراین قطبش نور به فرآیندی برای مرتب کردن نوسانات بردار شدت میدان الکتریکی یک موج نوری در شرایط عبور شار نور از مواد خاص (شکست یا انعکاس یک پرتو نور) تبدیل می شود. صفحه پلاریزاسیون، در این حالت، صفحه ای خواهد بود که از جهت نوسان بردار نور یک موج پلاریزه صفحه و انتشار آن می گذرد.

کوانتوم نور ساطع شده از یک اتم همیشه قطبی خواهد بود. در این حالت، تابش یک منبع نور ماکروسکوپی، مانند خورشید، یک لامپ الکتریکی یا یک شمع، مجموع تابش ها خواهد بود. مقدار زیادیاتم هایی که هر یک از آنها یک کوانتوم را در حدود 10-8 ثانیه ساطع می کنند. در این حالت، هنگامی که نور با قطبش متفاوت از همه اتم ها ساطع می شود، قطبش کل پرتو در بازه های زمانی مشابه دچار تغییراتی می شود.

تعریف 2

به همین دلیل، در چارچوب نور طبیعی، مطلقاً تمام اثرات مرتبط با پلاریزاسیون به طور میانگین محاسبه می شود، به همین دلیل است که به آن غیر قطبی می گویند.

به منظور جداسازی قطعه ای که دارای قطبش مطلوب از نور غیرقطبی است، از پلاریزه کننده هایی مانند تورمالین، اسپار ایسلند یا پلاریزه کننده های مصنوعی استفاده می شود.

همچنین در فیزیک چیزی به نام نور پلاریزه وجود دارد. از راه های زیر بدست می آید:

• به دلیل انعکاس از دی الکتریک، درجه پلاریزاسیون به ضریب شکست و زاویه تابش پرتوها بستگی دارد.
• با عبور نور از یک محیط ناهمسانگرد.

همه بلورهای شفاف (به استثنای بلورهای نوری همسانگرد سیستم مکعبی) دارای خاصیت شکست مضاعف هستند، به عبارت دیگر، می توانند نسبت به هر پرتو نوری که به آنها برخورد می کند، دوشاخه شوند. بنابراین، هنگامی که یک پرتو باریک از نور به سمت یک کریستال ضخیم اسپار ایسلند هدایت می شود، دو پرتو موازی و جدا از هم از کریستال خارج می شوند.

کاربرد نور پلاریزه

این به درک بهتر ماهیت و اصل عملکرد قطبش نور در طبیعت کمک می کند. نمونه های خاصکاربردهای نور پلاریزه:

1. در فیزیک مولکولی (هنگام مطالعه سطح و ساختار ماده، و همچنین هنگام مطالعه پدیده قطبش مولکول های مواد). چرخش صفحه پلاریزاسیون اساس روش های ساکارمتری (برای تعیین درجه غلظت محلول ها) است.
2. در زمین شناسی (هنگام مطالعه کانی ها و محصولات مختلف در نور قطبی شده، زمین شناسان می توانند بین محصولات و مواد معدنی، منشاء طبیعی و مصنوعی، محصولات تقلبی و واقعی تمایز قائل شوند).
3. در عکاسی (با بازتولید نقاشی‌ها در قاب‌های شیشه‌ای، عکاسان به‌خاطر فیلتر پلاریزه‌ای که روی لنز قرار می‌گیرد، می‌توانند به راحتی تابش خیره‌کننده شیشه را از بین ببرند).
4. در اپتیک (دوربین‌های پلاریزه به کاپیتان‌های کشتی کمک می‌کنند تا کشتی را مطابق با مسیر صحیح هدایت کنند، در حالی که تابش نور مزاحم امواج دریا را که در حین رصد ثبت می‌شوند از بین می‌برند). میکروسکوپ های پلاریزه، هنگام مطالعه نازک ترین بخش های مواد معدنی (بخش ها)، به دانشمندان اجازه می دهند تا ساختار یک ماده را تعیین کنند. در سینمای استریو از عینک های پلاریزه برای ایجاد توهم سه بعدی استفاده می شود.
5. در فناوری (در اینجا مشاهده شده است کاربرد گستردهقطبش نور در صورت لزوم تنظیم هموار شدت پرتو نور). پلاریزاسیون همچنین برای ایجاد نمایشگرهای کریستال مایع مورد استفاده در بسیاری از دستگاه ها (به عنوان مثال، مانیتور کامپیوتر، ساعت، تایمر) استفاده می شود.
6. در نجوم (فرایند تجزیه طیفی نور می تواند به یک شاخص قابل اعتماد از حضور تبدیل شود آب مایع، بدون آن تشکیل حیات زمینی غیرممکن است). محاسبه زاویه پلاریزاسیون به شما امکان می دهد ترکیب مایع شکست نور را تا حد امکان دقیق تعیین کنید.

بنابراین می توان در مورد کاربردهای مختلف قطبش نور در طبیعت و اهمیت مطالعه مفاهیم اساسی این پدیده صحبت کرد.