الاستقطاب العمودي: عدة كيانات وحقائق


في هذا المنشور الفيزيائي عن الاستقطاب العمودي ، سنعرف كياناته وحقائقه المختلفة.

كما يوحي الاسم ، فإن الاستقطاب العمودي يمنع الموجات المتجهية الكهربائية العمودية ويجعلها تسافر في مستوى ؛ ستكون الموجات مستقطبة. سيكون الاستقطاب طبيعيًا لاتجاه محور الموجة. يأخذ في الاعتبار بشكل عام المسار الطولي.

دعنا ننتقل خلال هذه المقالة لدراسة الكيانات المختلفة للاستقطاب العمودي.

ما هو الاستقطاب العمودي؟

عندما يتفاعل مصدر الضوء مع أي كائن ، تحدث عدة ظواهر ؛ من بينها ، أحد التطبيقات المهمة هو الاستقطاب. الاستقطاب الذي يحدث بسبب الموجات الكهربية المنتظمة يكون عموديًا.

استقطاب عمودي

عمودي يحدث الاستقطاب عند الكهرباء ينتقل مكون متجهات الموجة في اتجاه عمودي لذلك السطح الذي يحدث فيه التفاعل ، مع مراعاة اتجاه محور الموجة. تُعرف على نطاق واسع باسم الموجة المستقطبة s وتحدث بطول طولاني.

استقطاب عمودي

لمعرفة كيفية قياس الاستقطاب العمودي بمعادلة.

معادلة الاستقطاب العمودي

لقياس مدى الاستقطاب الذي تحصل عليه الموجة الضوئية يتم الحصول عليه من خلال قوانين البصريات المختلفة. كل قانون يعطي صيغ محددة و حقائق تساعد في معرفة شدة استقطاب الموجة. لكل موجة مستقطبة متوازية وعمودية صيغ مختلفة.

الصيغة المستخدمة عالميًا لحساب الاستقطاب العمودي لموجة ضوئية مكتوبة أدناه ،

استقطاب عمودي
استقطاب عمودي

هنا

ص يشير إلى ينعكس الضوء

t يشير إلى الضوء المرسل

للانتقال إلى معادلات فرينل لموجة مستقطبة عموديًا.

معادلات فرينل للاستقطاب العمودي

تخبر معادلة فرينل لأي أشعة ضوئية نسبة موجة متجه المجال الكهربائي للشعاع المرسل إلى موجة متجه المجال الكهربائي للشعاع الساقط. ستكون متطابقة في حالة الأشعة المنعكسة والمنكسرة والواقعة.

تحدث معادلة فرينل للاستقطاب العمودي عندما يقترب الشعاع الساقط للمكوِّن الكهربائي لمتجه الموجة من سطح مستو مما يؤدي إلى تكوين موجات مستقطبة جزئيًا وعموديًا. هنا نلاحظ أن المكون المغناطيسي الآخر سيكون موازيًا لسطح التفاعل المستوي.

معادلة الاستقطاب العمودي لفرينل موضحة أدناه ،

استقطاب عمودي

الآن لنعرف أهمية دراسة مفهوم الاستقطاب العمودي لمعامل انعكاس استقطاب زاوية بروستر.

زاوية بروستر للاستقطاب العمودي

يرتبط قانون بريوستر عمومًا بعملية الموجات غير المستقطبة ، الاستقطاب ومعامل الانكسار.

ينص القانون على أن الموجة الضوئية غير المستقطبة ذات الطول الموجي المطلوب يتم إجراؤها لتضرب الجسم المستوي الشفاف. عند هذه النقطة ، ستكون الموجة مستقطبة إلى أقصى حد لها عند زاوية السقوط. يُشار إلى الظل الذي نحصل عليه من زاوية السقوط على أنه مؤشر انكسار الجسم عند ذلك الطول الموجي المطلوب.

عند زاوية بروستر ، ينتقل من السطح فقط الاستقطاب العمودي ، مما يجعل الموجات المتوازية تختفي دون أن تمر بالانعكاس. الزاوية التي عندها كل انعكاس ، ونقل ، و ستحدث عمليات الانكسار هي زاوية بروستر.

معادلة زاوية بروستر عند الاستقطاب العمودي موضحة أدناه ،

استقطاب عمودي

الآن لدراسة التطبيقات المختلفة لزاوية بروستر للاستقطاب العمودي.

تطبيق قانون بروستر للاستقطاب العمودي

التطبيقات المختلفة لقانون بروستر مع الأخذ في الاعتبار الموجة المستقطبة عموديًا أدناه ،

  • النظارات شمسية
  • عدسة مكبرة مستقطبة
  • مرشحات مستقطبة
  • الكاميرات والتصوير
  • العدسات
  • الطيفي
استقطاب عمودي
الصورة الائتمان: صور Pixabay المجانية

معرفة كيفية حدوث الاستقطاب العمودي لعملية الضوء من خلال الضوء.

الاستقطاب العمودي للضوء

تشير كلمة الاستقطاب العمودي للضوء إلى المتجه الكهربائي لمصدر الضوء الذي يضرب المستوى الطبيعي ، بينما يتحرك المتجه المغناطيسي للمكون الآخر بشكل متوازي.

يُشار إلى الاستقطاب العمودي للضوء أيضًا باسم الموجة المستقطبة s ، وهو يسافر بشكل طبيعي إلى مستوى السقوط وله خاصية أساسية من متجه الموجة الكهربائية الطولية التي تجعل الموجة تتحرك بشكل طبيعي بعد الاستقطاب.

تحدث عملية الاستقطاب بعد حصر موجات الضوء في خط واحد.

دراسة كيفية رؤية الاستقطاب العمودي في الموجة الكهرومغناطيسية.

الاستقطاب العمودي للموجات الكهرومغناطيسية

تجمع كلمة الموجة الكهرومغناطيسية بين المكونات الكهربائية والمغناطيسية لمتجهات الموجة التي تلعب دورًا أساسيًا في عملية الاستقطاب. من بين هذين ، يتم تصنيف الاستقطاب عادةً بناءً على الموجة الكهربائية.

في الاستقطاب العمودي ، تعتبر الموجة الطولية ، أي الموجات التي تعمل بشكل عمودي على محور الموجة ، كهربائية. سيكون المكون الأساسي الوحيد الذي هو مغناطيسي عرضيًا. عندما يمنع أي مرشح هذه الموجة الكهرومغناطيسية من مصدر الضوء ، تغير الموجات المستقطبة الكهربائية مسارها وتتحرك عموديًا على اتجاه محور الموجة. عادةً ما ينتج عن اهتزاز هذه الموجات الكهرومغناطيسية استقطاب عمودي.

استقطاب عمودي

كان على وشك استقطاب موازٍ للموجة ، وبعد ذلك ، دعنا نتعرف على إحدى قواعد القانون الحرج للاستقطاب المسمى قانون بروستر.

حدوث الاستقطاب العمودي المائل

تشير كلمة مائل لأي مصدر ضوئي إلى حقيقة أنه عندما يتفاعل مصدر الضوء مع أي مستوى أو سطح بزاوية في الوضع الطبيعي ، فإن الشعاع سيضرب هذه الزاوية بشكل منحني قليلاً.

حدوث الاستقطاب العمودي المائل هو ظاهرة تحدث بزاوية مائلة.

 عندما يتم جعل شعاع الموجة الضوئية يسقط على مستوى بزاوية عادية لمحور انتشار الموجة ، فإن موجة الضوء التي تضرب المستوى بشكل غير مباشر تنحني قليلاً بينما تصل إلى المستوى الطبيعي.

استقطاب عمودي
الصورة الائتمان: maxpixel.net

ومن ثم ، فإن الوقوع المائل للاستقطاب العمودي يحدث دائمًا بزاوية مائلة 90 درجة ، مما يؤدي إلى موجات مستقطبة عموديًا.

لمزيد من الدراسة: انعكاس الضوء على الأمثلة

أسئلة متكررة حول الاستقطاب العمودي | أسئلة وأجوبة

في أي زاوية يكون قياس السعة المنعكسة صفرًا في الاستقطاب؟

الزاوية التي يقيس فيها السعة المنعكسة صفرًا في استقطاب عمودي تكون بزاوية بروستر.

يشار إلى زاوية بروستر أيضًا بالعديد من الأسماء الأخرى ، مثل الزوايا المستقطبة وزوايا الانعكاس الداخلي. عندما ينعكس الضوء ، سيكون اتساع موجته المستقطبة عموديًا أو متوازيًا اعتمادًا على الموجة ، ويكون اتساع الموجة على السطح صفرًا عند زاوية بريوستر.

هل يمكن أن تكون زاوية بروستر ممكنة لموجة مستقطبة عموديًا؟

تُعرف زاوية بروستر عمومًا بزاوية الاستقطاب التي تعكس الضوء وتنكسر في الوضع الطبيعي. من الممكن لموجة مستقطبة عموديًا.

إذا أخذنا في الاعتبار أيًا من حالات زاوية بروستر ، فإننا نلاحظ أن الضوء يخضع للانعكاس والانكسار في اتجاه عمودي مع بعضهما البعض. أثناء الاستقطاب ، تقيد زاوية بروستر أي شخص إما موجة متوازية أو عمودية وفقًا لخصائصها الخاصة بالعزل الكهربائي والسماحية.

هل سيكون مستوى الاستقطاب دائمًا عموديًا على مستوى الاهتزاز؟

في حالة الاستقطاب العمودي ، سيكون مستوى الاستقطاب دائمًا عموديًا على المستوى المهتز.

يعتبر المستوى الذي تنتشر فيه الموجة المستقطبة مستوى الاستقطاب. في المقابل ، يمكننا القول أن المستوى الذي يحتوي على ذرات تهتز عند اصطدامها بشعاع ضوئي على طول اتجاه انتشار محور الموجة يشار إليه على أنه مستوى الاهتزاز. بالنسبة إلى الاستقطاب العمودي ، سيكون كلا المستويين عاديين لبعضهما البعض.

هل يمكن أن تستقطب الموجات الكهرومغناطيسية المستعرضة؟

الموجات الكهرومغناطيسية المستعرضة هي مكونات الموجة التي هي الموجة الوحيدة المستقطبة.

تتميز الموجة المستعرضة بخاصية مميزة مختلفة حيث يمكنها أن تهتز في مستوى في جميع الاتجاهات التي تكون في الوضع الطبيعي لاتجاه المحور البصري. في نفس الوقت ، لا يمكن للموجات الطولية أن تنتشر في كل نقطة اتجاه. لذلك ، من هذا ، يمكننا أن نستنتج أن الموجات الكهرومغناطيسية المستعرضة تستقطب لأنها تلبي الاستقطاب.

ماذا يعني مصطلح الوقوع المائل في البصريات؟

كلمة مائلة تعني عازمة ، والوقوع يشير إلى ابتدائي ؛ بعبارات بسيطة ، يمكن تعريف كلتا الكلمتين على أنهما ضوء ساقط منحني.

يعتبر الضوء الساقط المائل زاوية سقوط غير متعامدة على السطح الذي تحدث فيه عملية الاستقطاب. ستكون زاوية أكبر من زاوية عادية.

هل تعتبر الموجات الكهرومغناطيسية مستقطبة بشكل عمودي؟

ستنتقل كل من الموجات الكهربائية والمغناطيسية في مسار طبيعي مع بعضها البعض.

يقع المكون الكهربائي للموجة الكهرومغناطيسية وينكسر عمومًا في استقطاب عمودي ، بينما يتحرك المكون المغناطيسي بالتوازي مع محور موجة الانتشار المستوي. تؤدي عملية تقييد الموجة الكهرومغناطيسية وجعل أحد مكونات الموجة يهتز ويتحول إلى استقطاب إلى ضوء مستقطب عمودي.

هل يمكن أن تكون موجات الضوء المستقطبة موازية أم متعامدة؟

كلا المستقطبين المتوازيين والعمودي هما المكونان الرئيسيان للضوء المستقطب اللذان يخبران عن اتجاه الموجات المستقطبة.

تؤدي موجات الضوء ، بعد التعرض للقيود ، إلى موجات مستقطبة منكسرة تتحرك في اتجاهين مختلفين ، أي مستعرضة أو طولية ، أو حتى يمكننا القول كمسار موازٍ وعمودي ،

ستحظر المرشحات أي مكون أثناء إنتاج صور معينة تستخدم المكون الآخر. الجانب المركزي الذي يجب ملاحظته هنا هو أن الموجات المستعرضة فقط هي التي يمكن أن تستقطب.

راجافي أشاريا

أنا Raghavi Acharya ، لقد أكملت تخرجي في الفيزياء بتخصص في مجال فيزياء المادة المكثفة. امتلاك فهم جيد جدًا في Latex و gnu-plot و octave. لطالما اعتبرت الفيزياء مجالًا جذابًا للدراسة وأنا أستمتع باستكشاف المجالات المختلفة لهذا الموضوع. في وقت فراغي ، أشرك نفسي في الفن الرقمي. تهدف مقالاتي إلى تقديم مفاهيم الفيزياء بطريقة مبسطة للغاية للقراء. دعنا نتواصل من خلال - LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/raghavi-cs-260a801b1 معرف البريد الإلكتروني: raghavics6@gmail.com

آخر المقالات