Polarized agus solas nàdarra. polarized eu-coltach ri solas nàdarra

Tha na tuinn a tha dà sheòrsa. Tha an iar-astair vibrational perturbation co-shìnte ris an cuid stiùireadh propagation. Tha eisimpleir tha an trannsa fuaim anns an adhar. Transverse tonn suas de Buairidhean a tha aig ceàrn 90 ° ris an stiùireadh gluasad. Mar eisimpleir, nan tonn a 'dol seachad còmhnard tro tomad an uisge a tha ag adhbhrachadh dìreach crathadh aig a h-uachdar.

Tha lorg

Tha àireamh de dìomhair Optical bhuaidh a 'faicinn ann am meadhan na XVII linn, air a bhith air a mhìneachadh, nuair a polarized agus solas nàdarra a thòisich a bhith air a mheas mar iongantas luaisgte agus an stiùireadh a crathadh a lorg. Tha a 'chiad cho-ainm polarization bhuaidh a lorg le na Danmhairg lighiche Erasmus Bartholin ann an 1669. Saidheans aire dùbailte refraction no birefringence ann an Innis Tìle Spar no calcium (criostal cruth de calcium carbonate). Nuair a solas a 'dol tro calcite criostal a sgaradh e, a' dèanamh dà-ìomhaighean a shioft càirdeach ri chèile.

Newton fios mu iongantas seo agus a 'moladh gur dòcha gu bheil solas corpuscles tha asymmetry no "aon-taobhach", a dh'fhaodadh a bhith na adhbhar a' cruthachadh dà ìomhaighean. Huygens, co-aimsireil de Newton a bha comasach air mìneachadh a teòiridh dùbailte refraction de bhunaiteach, stuadhan, ach cha robh e a 'tuigsinn an fhìor brìgh a' bhuaidh. Birefringence fhan dìomhaireachd gus Tòmas Young agus na Frangaich-fiosaig Augustin-Zhan Frenel nach eil e a 'moladh gum solas stuadhan transverse. A sìmplidh beachd air leigeil mìneachadh dè polarized nàdarra agus solas. Tha seo a 'toirt nàdarra agus frèam-obrach airson mion-sgrùdadh sìmplidh polarization buaidhean.

Tha birefringence air adhbhrachadh le measgachadh de na dhà orthogonal polarizations, gach aon a tha a tonn velocity. Air sgàth an eadar-dhealachadh ann an luaths an dà phàirtean eadar-dhealaichte aig refractive Indices, agus uime sin tha iad eadar-dhealaichte refracted tron stuth, a 'dèanamh dà ìomhaighean.

Polarized agus solas nàdarra: Maxwell teòiridh

Fresnel luath a leasachadh coileanta modail transverse, stuadhan, a thug an birefringence agus grunn eile Optical buaidhean. Dà fhichead bliadhna às dèidh sin, an dealan- Maxwell an teòiridh spaideil a 'mìneachadh an transverse nàdar de solas.

Dealan tonn Maxwell a dhèanamh de iùil-tharraingeach agus dealain-achaidhean ceart-cheàrnach ri stiùireadh oscillating gluasad. Na h-achaidhean a tha aig ceàrn 90 ° ri chèile. Anns a 'chùis seo a' stiùireadh propagation an iùil-tharraingeach agus dealain-achaidhean a chruthachadh deas-làimh 'co-òrdanachadh an t-siostam. Airson tonn leis an tricead f agus fad λ (iad a 'buntainn eisimeileachd λf = c), a' gluasad ann an deagh x na h-achaidhean a tha air a mhìneachadh mhatamataigeach:

• S (x, t) ₀ S = cos (2 π x / λ - 2 π tr) y ^;
• B (x, t) = B ₀ cos (2 π x / λ - 2 π tr) z ^.

Tha a 'cho-aontaran a' sealltainn gun robh an dealan agus iùil-tharraingeach achaidhean ann an ìre le chèile. Aig àm sam bith, tha iad aig an aon àm a ruigeas iad an luachan as àirde tron ann an àite co-ionnan ri S ₀ agus B _0. Tha iad sin a amplitudes nach eil neo-eisimeileach. Maxwell co-aontaran 'sealltainn gun robh S ₀ = ₀ CB airson a h-uile eileagmagnatach tonn ann vacuo.

Àirde na polarization

Ann an iomradh air an comhair an iùil-tharraingeach agus solas an dealain achaidhean tonn a tha mar as trice a-mhàin a 'sealltainn stiùireadh an dealain achadh. Tha an làrach magnat Vector air a dhearbhadh le riatanas perpendicularity achaidhean agus an perpendicularity a stiùireadh gluasad. Nàdair agus linearly polarized solas air a chomharrachadh ann an sin anns an achadh mu dheireadh oscillate ann stèidhichte stiùireadh mar an gluasad nan tonn.

Tha eile a dh'fhaodadh polarization stàitean. Ann an suidheachadh cruinn bheactaran an iùil-tharraingeach agus dealain-achaidhean a tha cuairteachadh an coimeas ri propagation stiùireadh aig daonnan amplitude. Elliptically polarized solas a tha ann an suidheachadh eadar-mheadhanach eadar na sreathach agus cruinn polarizations.

unpolarized solas

Dadaman air uachdar a theasachadh filament, a ghineadh an cruth de rèididheachd tarraingeach, tha, gu neo-eisimeileach air a chèile. Tha gach rèididheachd Faodar mu mhodaileadh mar trèanaichean goirid rè teirm a ^-9 10 gu 10 ^-8 diogan. Dealan tuinn bhon filament, tha superposition de na trèanaichean, gach aon a tha aige fhèin polarization stiùireadh. Suim amas air thuaiream trèanaichean foirmean nan tonn polarization Vector de a bhios ag atharrachadh gu luath agus erratically. A leithid tonn a ghairm unpolarized. All nàdarra tobraichean solas, nam measg an Sun, incandescent lòchrain, stuth sruth lampaichean agus lasraichean, a leithid sin de rèididheachd. Ach, solas nàdarra a tha gu math tric am pàirt polarized sgàth ioma sgapte agus meòrachadh.

Mar sin, an eadar-dhealachadh bho nàdarra polarized solas a dhèanamh suas ann gu bheil anns a 'chiad oscillations a' tachairt ann am plèana.

Tùsan polarized rèididheachd

Polarized solas a dh'fhaodas a bhith air a dhèanamh nuair a spàsail comhair dhearbhadh. Aon eisimpleir 'se synchrotron rèididheachd, anns a bheil àrd-lùth uallach pìosan a' gluasad ann an làrach magnat agus a-mach polarized dealan-thonn. Tha iomadh ainmeil ciall stòran a-mach gu nàdarra polarized solas. Nam measg Nebulae, Supernova fhàgail, agus cuimhneachain nan ceud nuclei gnìomhach. Cosmic rèididheachd polarization Tha ionnsachadh ann an co-dhùnadh gus na feartan aig a stòran.

Criathrag Polaroid

Polarized agus solas nàdarra air an dealachadh le 'dol tro àireamh de stuthan, as cumanta a tha an Polaroid, a chruthachadh le American fiosaig Edwin Fhearainn. Tha an criathar air a dhèanamh suas de dh'fhaid slabhraidhean de haidrocarbon molecules amas ann an aon stiùireadh le teas phròiseas leigheis. Moileciuil sa chruinne-roghnach a ghabhail a-steach rèididheachd, an dealain-achadh a tha co-shìnte ris aca comhair. Tha an solas a 'fàgail an polarizer tha linearly polarized. Tha dealain achadh ceart-cheàrnach ri stiùireadh Mhoileciuilich comhair. Polaroid air lorg iarrtas ann an iomadh achaidhean, nam measg speuclairean-grèine agus na criathragan a 'lùghdachadh a' bhuaidh air an smaoinich agus sgapte solas.

Polarized Nàdair agus solas: lagh na Malus

Ann an 1808, fiosaig Etienne Louis Malus lorg gu bheil an solas a 'nochdadh bho meatailt neo-uachdar, gu ìre polarized. Tha an ìre seo a 'bhuaidh a crochadh air a' cheàrn de tricead is an clàr-amais refractive an stuth meòrachail. Ann an aon de na cùisean fìor dhona nuair beantan an ceàrn tricead ann an èadhar a tha co-ionann ris an refractive Clàr-ìnnse an stuth meòrachail, tha an solas a 'nochdadh gu bhith tur linearly polarized. Iongantas seo Canar Brewster lagh '(a chaidh ainmeachadh an dèidh a lorg, na h-fiosaig David Brewster). Tha polarization stiùireadh co-shìnte ris a 'meòrachadh air an uachdar. Bho stuth sruth deàrrsadh mar as trice a 'tachairt air meòrachadh bho uachdar còmhnard leithid rathaidean agus uisge criathragan tha cumanta a chleachdadh ann an glainneachan-grèine a bhith a' fuireach còmhnard polarized solas agus mar sin roghnach a thoirt air falbh na faileasan solas.

Rayleigh sgapte

Sgòthan sgapte le glè bheag rudan aig a bheil tomhasan a tha mòran nas lugha na na wavelength (a 'cho-ainm Rayleigh sgapte an dèidh a' Bheurla saidheans Tighearna Rayleigh), cuideachd a 'cruthachadh pàirt polarization. Nuair a sholas na grèine a 'dol tro an àile na Talmhainn, tha e sgapte le adhar molecules. Talamh agus a 'ruighinn sgapte polarized solas nàdarra. Tha an ìre de polarization tha an urra sgapte ceàrn. Bho duine Chan eil eadar-dhealachadh eadar nàdarra agus polarized solas, a 'bhuaidh seo mar as trice a' dol unnoticed. Gidheadh, an sùilean mòran de na meanbh-bhiastagan a 'gabhail ris, agus iad a' cleachdadh an càirdeach polarization an sgapadh rèididheachd mar stiùiridh inneal. Normal Criathrag chamara a chaidh a chleachdadh gus lùghdachadh a 'chùl rèididheachd ann am boillsgeadh-grèine, tha e sìmplidh sreathach polarizer, a tha a' sgaradh an polarized solas nàdarra agus Rayleigh.

anisotropic stuthan

Polarization bhuaidh a tha beachdachadh ann an optically anisotropic stuthan (anns a bheil na refractive clàr-amais eadar-dhealaichte ris an polarization), mar birefringent criostalan, cuid bith-eòlach agus structaran optically gnìomhach stuthan. Teicneòlasach gabhail a-steach iarrtasan polarizing maigreascopan, leaghan criostal taisbeanaidhean agus Optical ionnstramaidean a chleachdadh airson stuthan rannsachaidh.