قطبی و طبیعی نور است. نور پلاریزه بر خلاف طبیعی

امواج از دو نوع هستند. اختلال ارتعاشی طولی به موازات جهت خود را از انتشار. به عنوان مثال از عبور از صدا در هوا است. امواج عرضی از اختلالات که در زاویه 90 درجه نسبت به جهت حرکت هستند تشکیل شده است. به عنوان مثال، موج عبور به صورت افقی از طریق جرم از آب باعث ارتعاشات عمودی در سطح آن است.

کشف

تعدادی از جلوه های نوری مرموز مشاهده شده در اواسط قرن هفدهم، توضیح داده شده است، زمانی که نور پلاریزه و طبیعی شروع به عنوان یک پدیده موج در نظر گرفته شود و جهت ارتعاشات آن کشف شده است. اولین اثر قطبش اصطلاح توسط پزشک دانمارکی اراسموس بارتولن در 1669 کشف شد. علمی انکسار مضاعف و یا انکسار مضاعف در ایسلند مشاجره یا کلسیم (فرم کریستال از کربنات کلسیم) مشاهده شده است. هنگامی که نور از طریق یک کریستال کلسیت عبور از آن جدا، تولید دو تصاویر نسبت به یکدیگر منتقل شده است.

نیوتن در مورد این پدیده می دانند و نشان می دهد که گلبول شاید نور، عدم تقارن و یا "یک طرفه"، که می تواند علت تشکیل دو عکس. هویگنس، معاصر نیوتن قادر به توضیح نظریه خود را از انکسار مضاعف امواج ابتدایی بود، اما او به معنای واقعی از اثر را درک کند. دوشکستی یک راز باقی مانده تا زمانی که توماس یانگ و فیزیکدان فرانسوی آگوستین ژان Frenel این نیست که امواج نور عرضی هستند. یک ایده ی ساده اجازه داده است برای توضیح آنچه قطبی و طبیعی نور است. این یک چارچوب طبیعی و بدون عارضه برای تجزیه و تحلیل اثرات پلاریزاسیون ارائه شده است.

انکسار مضاعف است که ترکیبی از دو قطبش متعامد، که هر کدام دارای سرعت موج آن ایجاد می شود. به دلیل تفاوت در سرعت دو مولفه دارند شاخص های مختلف شکست، و در نتیجه آنها متفاوت از طریق مواد تجزیه شده، تولید دو عکس.

قطبی و نور طبیعی: تئوری ماکسول

فرنل به سرعت توسعه یک مدل جامع از امواج عرضی، که منجر به انکسار مضاعف و تعدادی از جلوه های نوری است. چهل سال بعد، از الکترومغناطیسی نظریه ماکسول به زیبایی طبیعت عرضی نور توضیح می دهد.

امواج الکترومغناطیسی ماکسول متشکل از میدانهای الکتریکی و مغناطیسی عمود بر جهت نوسانی جنبش. زمینه در زاویه 90 درجه نسبت به یکدیگر می باشد. در این مورد جهت انتشار از میدانهای الکتریکی و مغناطیسی به صورت یک سیستم راست دست هماهنگ می کند. برای موج با F فرکانس و λ طول (آنها مربوط وابستگی λf = c) که در جهت مثبت x حرکت می کند، زمینه های ریاضی شرح می دهد:

• E (X، T) = E ₀ COS (2 π X / λ - 2 π فوت) Y ^؛
• B (X، T) = B ₀ COS (2 π X / λ - 2 π فوت) Z ^.

معادلات نشان می دهد که میدانهای الکتریکی و مغناطیسی در فاز با یکدیگر هستند. در هر زمان داده شده، آنها به طور همزمان در یک فضای به E ₀ و B برابر با ₀ رسیدن به حداکثر ارزش های خود _را. این دامنه مستقل نیستند. معادلات ماکسول نشان می دهد که E ₀ = CB ₀ برای همه امواج الکترومغناطیسی در خلاء.

جهت قطبش

در شرح جهت گیری از میدانهای الکتریکی و مغناطیسی امواج نور معمولا تنها نشان دادن جهت میدان الکتریکی است. بردار میدان مغناطیسی با لزوم از زمینه های perpendicularity و perpendicularity خود را به جهت حرکت مشخص می شود. نور طبیعی و بصورت خطی قطبی شده است در که در آخرین نوسان زمینه در جهت ثابت به عنوان جنبش موج مشخص می شود.

دیگر قطبش ممکن وجود دارد. در مورد بردار دایره ای از میدانهای الکتریکی و مغناطیسی هستند نسبت چرخش به جهت انتشار در دامنه ثابت. نور بصورت دایره قطبی در موقعیت متوسط بین خطی و قطبش دایره ای است.

نور unpolarized

اتم در سطح یک رشته گرم می شود، که تولید تابش الکترومغناطیسی، هستند، مستقل از یکدیگر. هر پرتوها را می توان تقریبا به عنوان قطار از مدت زمان کوتاه از 10 ^-9 10 ^-8 ثانیه مدل شده است. امواج الکترومغناطیسی از رشته، یک برهمنهی از این قطار، که هر کدام دارای جهت قطبش خود را است. مقدار به طور تصادفی جهت آموزش اشکال بردار قطبش موج که به سرعت و نامنظم متفاوت است. چنین موج unpolarized نامیده می شود. همه منابع طبیعی از نور، از جمله خورشید، لامپ های رشته ای، لامپ های فلورسنت و شعله های آتش، تولید چنین تابش. با این حال، نور طبیعی است که اغلب تا حدی به دلیل پراکندگی چندگانه و انعکاس قطبی.

بنابراین، تفاوت از نور پلاریزه طبیعی شامل در این واقعیت که در نوسانات برای اولین بار در یک هواپیما رخ می دهد.

منابع تابش قطبی

نور پلاریزه را می توان تولید زمانی که جهت گیری فضایی تعیین می شود. یکی از نمونه های تابش سنکروترون، که در آن با انرژی بالا ذرات باردار در حال حرکت در یک میدان مغناطیسی و منتشر می کنند موج الکترومغناطیسی قطبی است. هستند بسیاری از منابع نجومی شناخته شده است که به طور طبیعی نور پلاریزه منتشر می کنند وجود دارد. این خدمات عبارتند از سحابی ها، بقایای ابرنواختر، و هستههای کهکشانی فعال. قطبش تابش های کیهانی است به منظور تعیین خواص منابع آن بررسی شده است.

فیلتر پلاروید

نور پلاریزه و طبیعی با عبور از طریق تعدادی از مواد، شایع ترین که پلاروید، ایجاد شده توسط فیزیکدان آمریکایی، ادوین زمین جدا شده است. این فیلتر شامل زنجیره طولانی از مولکول هیدروکربن در یک جهت با فرایند عملیات حرارتی گرا. مولکول را به صورت انتخابی جذب اشعه، میدان الکتریکی موازی با جهت گیری خود است. نور از خروج از فیلتر پولاریزه خطی قطبی. میدان الکتریکی عمود بر جهت گیری مولکولی. پلاروید نرم افزار در بسیاری از زمینه ها، از جمله عینک آفتابی و فیلتر که کاهش اثر نور منعکس شده و پراکنده پیدا کرده است.

طبیعی و نور پلاریزه شده از: قانون مالوس

در سال 1808، فیزیکدان اتین لویی مالوس پیدا شده است که نور منعکس شده از سطوح غیر فلزی، تا حدودی قطبی. وسعت این اثر بستگی به زاویه از بروز و ضریب شکست از مواد بازتابنده. در یکی از موارد شدید زمانی که تانژانت زاویه بروز در هوا به ضریب شکست مواد بازتابنده برابر است، نور منعکس می شود به طور کامل پلاریزه شده خطی. این پدیده به عنوان قانون بروستر (پس از کاشف آن نامگذاری، فیزیکدان اسکاتلندی دیوید بروستر) شناخته شده است. جهت قطبش موازی با سطح منعکس کننده. از آنجا که تابش خیره کننده فلورسنت معمولا بر انعکاس از سطوح افقی مانند جاده ها و فیلترهای آب رخ می دهد که معمولا در عینک آفتابی استفاده به ماندن افقی نور قطبی و در نتیجه حذف انتخابی بازتاب نور است.

پراکندگی ریلی

پراکندگی نور توسط اجسام بسیار کوچک که ابعاد بسیار کوچکتر از طول موج (به اصطلاح پراکندگی ریلی پس از دانشمند انگلیسی لرد ریلی)، همچنین یک قطبش جزئی ایجاد می کند. هنگامی که نور خورشید از جو زمین عبور می کند، آن است که توسط مولکول های هوا پراکنده شده است. زمین و می رسد پراکنده نور طبیعی قطبی. درجه قطبش وابسته به پراکندگی زاویه است. از آنجا که انسان بین نور طبیعی و قطبی تشخیص نیست، این اثر معمولا نادیده انگاشته میشود. با این وجود، از نظر بسیاری از حشرات واکنش به آن، و آنها از قطبی نسبی تابش پراکنده به عنوان یک ابزار ناوبری. دوربین فیلتر عادی است که برای کاهش تابش پس زمینه در نور شدید آفتاب، از فیلتر پولاریزه خطی ساده، که نور پلاریزه و ریلی طبیعی جدا می کند.

مواد ناهمسانگرد

اثرات قطبش در مواد نوری ناهمسانگرد (که در آن مشاهده ضریب شکست با جهت قطبش متفاوت است)، مانند کریستال دوشکستی، برخی از ساختارهای بیولوژیکی و مواد فعال نوری. برنامه های کاربردی فن آوری شامل میکروسکوپ پلاریزان، صفحه نمایش کریستال مایع و سازهای نوری مورد استفاده برای تحقیقات مواد.