Qutblashtirdi va tabiiy yorug'lik. tabiiy farqli o'laroq Polarize nur

to'lqinlar ikki turdagi bor. bo'ylama tebranish tartibsizlik targ'ibot o'z yo'nalishiga parallel. Bir misol, havoda tovush o'tish hisoblanadi. Ko'ndalang to'lqinlar harakati yo'nalishiga 90 ° burchak ostida bo'lgan tartibsizliklar iborat. Misol uchun, suv massasi bilan gorizontal o'tib to'lqin uning yuzasida vertikal tebranishlarini sabab bo'ladi.

kashfiyoti

Polarize va tabiiy yorug'lik boshlagan, bayon qilingan XVII asr o'rtalarida kuzatildi sirli optik ta'siri bir qator to'lqin hodisa sifatida qaraladi va uning tebranish yo'nalishi topilgan. birinchi deb atalmish polarization ta'siri 1669-yilda Daniya tabib Erasmus Bartholin tomonidan kashf etilgan. Ilmiy Islandiya SPAR yoki kaltsiy (kaltsiy karbonat kristalli shaklida) ikki refraksiyalanadi yoki er-xotin sinishi kuzatiladi. yorug'lik kalsit kristall orqali o'tayotganda ikki tasvirlar bir-biriga nisbatan siljiydi ishlab chiqarish, uni ikkiga bo'linadi.

Nyuton bu hodisaga haqida bilish va, ehtimol, engil tanachalariga ikki tasvirlar shakllantirish sabab bo'lishi mumkin assimetrik yoki "bir tomonlama", bor, deb taklif qiladi. Gyuygens, Nyuton bir zamonaviy elementar to'lqinlar ikki sinishi uning nazariyasini bayon qilish imkoniga ega bo'ldi, lekin u ta'sir haqiqiy ma'nosini tushunmadilar. qadar er-xotin sinishi bir sir bo'lib Tomas Yosh va fransuz fizigi Augustin-Chjan Frenel yorug'lik to'lqinlari ko'ndalang ekanligini taklif emas. A oddiy fikr qutblashtirdi va tabiiy tushuntirishi berdi nur. Bu polarization ta'sir tahlil uchun tabiiy va oddiy asoslarini taqdim.

er-xotin sinishi uning to'lqin tezligi har biri ikki tik polarizasyonlu, kombinatsiyasi sabab bo'ladi. Chunki ikki buzilishiga tezligi farq turli sinishi indeks bor, va shuning uchun ular boshqacha ikki tasvir ishlab chiqarish, moddiy orqali sinishi etiladi.

Qutblashtirdi va tabiiy yorug'lik: Maksvell nazariyasi

Fresnel tez er-xotin sinishi va boshqa optik ta'siri bir qator sabab ko'ndalang to'lqinlar keng qamrovli modelini, ishlab chiqilgan. Qirq yil o'tgach, elektromagnit Maksvell nazariyasi oqlangan yorug'lik ko'ndalang tabiatini tushuntiradi.

Elektromagnit to'lqinlar Maksvell harakatini osilasyonlu yo'nalishiga perpendikulyar magnit va elektr maydonlariga iborat. sohalar bir-biriga 90 ° burchak ostida bo'ladi. Bu holda magnit va elektr maydonlariga targ'ibot yo'nalishi o'ng qo'l muvofiqlashtirish tizimini tashkil etadi. chastota f va uzunligi l to'lqin ijobiy x yo'nalishda harakat, dalalar matematik tasvirlanadi (ular = C λf bog'liqligini aytib):

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

tenglamalar elektr va magnit maydoni bir-biri bilan bosqichida ekanligini ko'rsatadi. har qanday vaqtda, ular bir vaqtning o'zida E ₀ va B ₀ teng bir bo'shliq o'z maksimal qiymatlarni _erishish. Bu amplituda mustaqil emas. Maksvell ning tenglamalar barcha elektromagnit to'lqinlar uchun E ₀ = CB ₀ deb vakuum bilan oshkor.

polarization yo'nalishi

yorug'lik to'lqinlar magnit va elektr maydonlari yo'nalishini Tavsifidan faqat elektr maydonida yo'nalishini ko'rsatadi odatda mavjud. magnit maydon vektor dikliği konlarini talab va harakat yo'nalishi uchun ularning dikliği tomonidan belgilanadi. Tabiiy va Liniya polarize nur to'lqin harakati sifatida belgilangan yo'nalishlarda o'tgan dala Tebranishlar bu bilan xarakterlanadi.

Boshqa iloji polarization davlatlar bor. magnit va elektr maydonlariga aylana vektor holda doimiy amplitudali da targ'ibot yo'nalishiga Sodir nisbiy bo'ladi. Rejada ellipssimon Polarize nur chiziqli va yumaloq polarizasyonlu o'rtasidagi oraliq holatda bo'ladi.

unpolarized yorug'lik

elektromagnit radiatsiya ishlab isitiladigan filamanın yuzasida atomlar, bir-biridan mustaqil bo'lgan. Har bir radiatsiya taxminan 10 ^{-9 -8} 10 soniya qisqa muddati poezdlar sifatida modellenmiştir mumkin. Filaman elektromagnit to'lqinlar, o'z polarization yo'nalishi har biri bu poezd, bir ketma-ket kelishi hisoblanadi. tasodifiy yo'naltirilgan miqdori to'lqinlarning qutblanishi vektor tez va og'riqqa turlicha shakllarini tayyorlaydi. Bunday to'lqin unpolarized deyiladi. Barcha yorug'lik tabiiy manbalar, Quyosh, lampalardan, lyuminestsent lampalar va alanga, shu jumladan, bunday radiatsiya ishlab chiqarish. Biroq, tabiiy yorug'lik ko'pincha qisman bir necha parcha va aks ettirish uchun polarizasyonlu bo'ladi.

Shunday qilib, tabiiy polarize nur dan farq birinchi tebranishlar bir tekislikda sodir aslida iborat.

Polarize nurlanish manbalari

fazoviy yo'nalishini belgilab qachon polarize yorug'lik ishlab chiqarilgan mumkin. Bir misol yuqori energiyali zarrachalar bir magnit maydon harakat va polarize elektromagnit to'lqin chiqaradi zaryadlangan bo'lgan Sinkrotron radiatsiya hisoblanadi. tabiiy Polarize nur chiqaradi ko'plab taniqli astronomik manbalar bor. Bu bulutsuyu, o'ta yangi yulduz portlashlari qoldiqlarini va faol galaktik yadrolarini o'z ichiga oladi. kosmik radiatsiya polarization uning manbalari xususiyatlarini aniqlash uchun o'rganilmoqda.

Polaroid filtri

Qutblashtirdi va tabiiy yorug'lik amerikalik fizik Edvin Land tomonidan yaratilgan Polaroid bo'lgan eng keng tarqalgan bo'lgan materiallar qator, o'tib bilan ajratiladi. filtri issiqlik davolash jarayonida bir yo'nalishda yo'naltirilgan uglevodorod molekulalari uzoq zanjirlar iborat. tanlab radiatsiya shimib uchun molekula, elektr maydon, ularning yo'naltirilganligiga parallel bo'ladi. polyarizatorlarni tark engil Liniya polarizasyonlu bo'ladi. molekulyar orientatsiya yo'nalishi perpendikulyar Uning elektr maydon. Polaroid aks va tarqalgan nur ta'sirini kamaytirish, quyosh va filtrlar, shu jumladan, ko'p sohalarda, ilovani topdi.

Tabiiy va Polarize nur: Malus qonuni

1808-yilda, fizik Etienne Lui Malus nur qisman kutuplaşmış, noruda sirt yoritilgan, deb topildi. Bu qanchalik ta'siri kelish burchagi va o'ychan materiallar sinishi indeksi bog'liq. havoda kelish burchagi tangens o'ychan materiallar sinishi indeksi teng ekstremal holatlarda birida, aks nur butunlay Liniya polarizasyonlu bo'ladi. Bu hodisa (u kashf nomidagi, Shotlandiya fizik David Brewster) Brewsterning qonuniga sifatida tanilgan. polarization yo'nalishi aks yuzasiga parallel. lyuminestsent yaltiramoq odatda bunday yo'llar va suv filtrlar sifatida gorizontal sirt aks ustiga sodir beri tez-tez gorizontal polarize nur qolish ko'zoynaklarini ishlatiladigan va shuning uchun tanlab nur Ko'zgular olib tashlash etiladi.

Rayleigh chaplanishi

o'lchamlari to'lqin uzunligi juda kichik bo'ladi, juda kichik ob'ektlar tomonidan Nur tarqalishi (deb atalmish Rayleigh chaplanishi Ingliz olimi Lord Rayleigh keyin), shuningdek, qisman polarizasyonu yaratadi. Quyosh nuri Yer atmosfera orqali o'tayotganda, u havo molekulalari tomonidan tarqatilgan bo'ladi. Yer va polarize tabiiy nur sochib etadi. qutblashish daraja burchakka to'zg'itib bog'liq. odam tabiiy va polarize nur ajrata olmaydi, chunki, bu ta'sir odatda sezmaymiz. Shunday bo'lsa-da, ko'p hasharotlar ko'zlar unga munosabat, va ular bir navigatsiya vositasi sifatida tarqoq radiatsiya nisbiy polarizasyonunu foydalaning. Yorqin quyosh ostida fon radiatsiya kamaytirish uchun ishlatiladi Oddiy filtri kamera, polarize nur va tabiiy Rayleigh ajratib oddiy chiziqli polyarizatorlarni hisoblanadi.

anisotropic materiallari

Polarizasyon ta'siri optik anisotropic materiallar (qaysi kuzatilmoqda sinishi indeksi kabi Er-xotin kırılmalı kristallar, ba'zi biologik tuzilmalari va optik faol materiallar sifatida qutblashish yo'nalishi bilan farq qiladi). Texnologik ilovalar qutblangan mikroskoplar, suyuq kristalli ekranlar va materiallar tadqiqot uchun ishlatiladigan optik asboblarni o'z ichiga oladi.