ANO ANG POLARIZED NA ILAW? - PISIKAL - 2025

Ang polarized na ilaw ay electromagnetic radiation na nag-vibrate sa isang eroplano na patayo sa direksyon ng pagpapalaganap. Ang panginginig ng boses sa isang eroplano ay nangangahulugang ang electric field vector ng light wave ay oscillates kahanay sa isang puwang ng dalawang hugis-parihaba na bahagi, tulad ng kaso ng xy eroplano ng polariseysyon.

Ang natural o artipisyal na ilaw ay isang tren ng electromagnetic radiation na ang mga de-kuryenteng patlang ay umikot nang random sa lahat ng mga eroplano na patayo sa direksyon ng pagpapalaganap. Kung ang isang bahagi lamang ng radiation ay pinigilan sa pag-oscillating sa isang solong eroplano, ang ilaw ay sinasabing polarized.

Patunay na polarized na light wave sa isang eroplano bilang di-polarized light waves na naka-impinge sa isang polariseyuran na rehas. Ni Bob Melish (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Wire-grid-polarizer.svg) Wikimedia Commons

Ang isang paraan upang makakuha ng polarized na ilaw ay sa pamamagitan ng paghila ng isang sinag ng ilaw sa isang polarizing filter, na binubuo ng isang istruktura ng polimer na nakatuon sa isang solong direksyon, na pinapayagan lamang ang mga alon na umikot sa parehong eroplano na dumaan habang ang natitirang mga alon ay hinihigop. .

Ang sinag ng ilaw na dumaan sa filter ay may mas mababang lakas kaysa sa sinag ng insidente. Ang tampok na ito ay isang paraan upang makilala sa pagitan ng polarized na ilaw at di-polarized na ilaw. Ang mata ng tao ay walang kakayahang makilala sa pagitan ng isa't isa.

Ang ilaw ay maaaring maging linear, pabilog o elliptical polarized depende sa direksyon ng paglaganap ng alon. Gayundin, ang polarized na ilaw ay maaaring makuha sa pamamagitan ng mga pisikal na proseso tulad ng pagmuni-muni, pagwawasto, pag-iiba, at pagkabulok.

Linya ng polarionong ilaw

Kapag ang electric field ng light wave ay oscillates palagi, na naglalarawan ng isang tuwid na linya sa eroplano na patayo sa pagpapalaganap, ang ilaw ay sinasabing na linearly polarized. Sa ganitong estado ng polariseysyon ang mga phase ng dalawang bahagi ng larangan ng kuryente ay pareho.

Kung ang dalawang linearly polarized na alon, ang pag-vibrate sa mga eroplano patayo sa bawat isa, ay superimposed, ang isa pang linearly polarized na alon ay nakuha. Ang light wave na nakuha ay nasa yugto kasama ang mga nauna. Dalawang alon ay nasa yugto kapag ipinakita nila ang parehong pag-aalis sa parehong oras.

Linya, pabilog at elliptical polarization. Sa pamamagitan ng Inductiveload. (https://commons.wikimedia.org)

Pabilog na polarized na ilaw

Ang light wave na ang electric field vector ay nag-oscillate sa isang pabilog na paraan sa parehong eroplano na patayo sa pagpapalaganap, ay pabilog na polarized. Sa ganitong estado ng polariseysyon ang magnitude ng larangan ng kuryente ay nananatiling pare-pareho. Ang oryentasyon ng larangan ng kuryente ay sunud-sunod o hindi mabilang sa oras.

Ang electric field ng polarized light ay naglalarawan ng mga pabilog na landas na may pare-pareho ang dalas ng anggulo ω.

Ang dalawang linearly polarized light waves na superimposed na patayo sa bawat isa, na may isang pagkakaiba sa phase ng 90 °, bumubuo ng isang pabilog na polarized light wave.

Elliptically polarized na ilaw

Sa estado ng polariseysyon na ito, ang electric field ng light wave ay naglalarawan ng isang ellipse sa buong eroplano na patayo sa pagpapalaganap at nakatuon sa isang orasan o hindi maikakailang direksyon ng pag-ikot.

Ang superposition ng dalawang light waves patayo sa bawat isa, ang isa na may linear polariseyalisasyon at ang isa ay may pabilog na polariseysyon, at may phase shift na 90 °, ay nagreresulta sa isang light wave na may mga elliptical polarization. Ang polarized light wave ay katulad ng kaso ng pabilog na polariseysyon ngunit sa laki ng electric field na nag-iiba.

Pagnilayan ng ilaw na polarized

Ang ilaw na may ilaw na salamin ay natuklasan ni Malus noong 1808. Naobserbahan ni Malus na kapag ang isang sinag ng hindi nabagong ilaw ay sumakit sa isang mahusay na makintab, transparent na salamin na salamin, ang bahagi ng ilaw ay refracted habang dumadaan sa plato at ang iba pang bahagi ay sumasalamin, bumubuo isang anggulo ng 90 ° sa pagitan ng refracted ray at ang naaaninag na sinag.

Ang nakalantad na ilaw na sinag ay sunud-sunod na polarized sa pamamagitan ng pag-oscillating sa isang eroplano na patayo sa direksyon ng pagpapalaganap at ang antas ng polariseyyon ay depende sa anggulo ng saklaw.

Ang anggulo ng saklaw na kung saan ang salamin na ilaw na sinag ay ganap na polarized na tinatawag na anggulo ng Brewster (θ _B )

Ang polpraktikal na ilaw ng repraksyon

Kung ang isang hindi nabagong sinag ng ilaw ay naganap sa isang anggulo ng Brewster (θ _B ) sa isang salansan ng mga plate na salamin, ang ilan sa mga panginginig na pabagu-bago sa eroplano ng saklaw ay makikita mula sa bawat isa sa mga plato at ang natitirang mga panginginig ng boses ay refracted.

Ang resulta ng net ay ang lahat ng mga sumasalamin na beam ay polarized sa parehong eroplano habang ang mga refracted beam ay bahagyang polarized.

Ang mas malaki ang bilang ng mga ibabaw, ang refracted ray ay mawawala nang higit pa at higit pang mga oscillations na patayo sa eroplano. Sa huli, ang ipinadala na ilaw ay magiging linearly polarized sa parehong eroplano ng saklaw bilang ang hindi nabagong ilaw.

Scattering polarized light

Ang ilaw na bumabagsak sa maliit na mga particle na sinuspinde sa isang daluyan ay nasisipsip ng istrukturang atomika nito. Ang patlang ng kuryente na sapilitan sa mga atomo at molekula ay may mga panginginig na magkakatulad sa eroplano ng pag-osop ng ilaw ng insidente.

Gayundin, ang patlang ng kuryente ay patayo sa direksyon ng pagpapalaganap. Sa prosesong ito ang mga atoms ay naglalabas ng mga photon ng ilaw na na-deflect sa lahat ng posibleng direksyon.

Ang mga naglalabas na photon ay bumubuo ng isang hanay ng mga alon ng ilaw na nakakalat ng mga particle. Ang bahagi ng nakakalat na ilaw na patayo sa insidente ng light beam ay linearly polarized. Ang iba pang bahagi ng ilaw na nakakalat sa kahanay na direksyon ay hindi polarized, ang natitirang ilaw na nakakalat ng mga particle ay bahagyang polarized.

Ang pagkalat ng mga partikulo na may sukat na maihahambing sa haba ng haba ng insidente ng ilaw ay tinatawag na pagkakalat ng Rayleigh. Ang ganitong uri ng pagkalat ay ginagawang posible upang ipaliwanag ang asul na kulay ng kalangitan o ang pulang kulay ng paglubog ng araw.

Ang pagkakalat ni Rayleigh ay may isang pag-asa na pabalik-balik na proporsyonal sa ikaapat na kapangyarihan ng haba ng daluyong (1 / λ ⁴ ).

Birefringence polarized na ilaw

Ang Birefringence ay isang katangian na pag-aari ng ilang mga materyales tulad ng calcite at quartz na may dalawang refractive indeks. Ang birefringent polarized light ay nakuha kapag ang isang sinag ng ilaw ay bumagsak sa isang materyal na birefringent, na naghihiwalay sa isang sinag na sinag at dalawang refracted ray.

Sa dalawang refracted ray, ang isa ay lumihis ng higit sa iba pa, na naka-oscillating patayo sa eroplano ng saklaw, habang ang iba pang mga oscillates kahanay. Ang parehong mga sinag ay lumitaw mula sa materyal na may linear polariseysyon sa eroplano ng saklaw.

Mga Sanggunian

1. Goldstein, D. Banayad na Polarized. New York: Marcel Dekker, inc, 2003.
2. Jenkins, FA at White, H E. Mga Batayan ng Opolohiyang NY: McGraw Hill Higher Education, 2001.
3. Saleh, Bahaa E. A at Teich, M C. Mga pundasyon ng mga photonics. Canada: John Wiley & Sons, 1991.
4. Guenther, R D. Modernong Optika. Canada: John Wiley & Sons, 1990.
5. Ang Bohren, CF at Huffman, D R. Pagsipsip at pagkalat ng ilaw sa pamamagitan ng maliit na mga partikulo. Canada: Jhon Wiley & Sons, 1998.