Argi polarizatua eta natural. argi polarizatua natural bezala

Olatuak bi mota daude. Luzetarako bibrazio perturbazio euren hedapen-norabidearen paraleloan. Adibide bat soinua igarotzea airean da. Zeharkako uhinak bertan 90 º-ko angelu bat, mugimenduaren norabidea to daude istiluen osatuta. Adibidez, uhin horizontalki pasatzen ur masa barrena bere azalean dardarak bertikalak eragiten.

aurkikuntza

XVII mendearen erdialdean ikusitako misteriotsu efektu optiko kopurua A, duela azaldu dira, argi polarizatua eta naturala hasi zen uhin fenomeno bat hartu behar dira eta bere bibrazio norabidea aurkitu ziren. Lehenengo deiturikoak polarizazio eragina izan zen Danimarkako medikuak Erasmus Bartholin-ek aurkitu zuen 1669 urtean. Zientifikoa ikusitako errefrakzio bikoitza edo birefringence Islandia Spar edo kaltzio (kristal kaltzio karbonato inprimakia) ere. argia kaltzita kristal bat igarotzen denean zatitzen da, bi irudi desplaza dira elkarren artean erlatiboa ekoizten.

Newton fenomeno honi buruz jakin eta iradokitzen agian argi korpuskuluek duten asimetria edo "bat-aldeko", hori bi irudi eraketa kausa izan daiteke. Huygens, Newton-en garaikide bere oinarrizko uhinak errefrakzio bikoitzaren teoria azaltzeko gai izan zen, baina ez zuen egia efektuaren esanahia ulertzen. Birefringence misterio bat mantendu arte Thomas Young eta Frantziako fisikari Augustin-Zhan Frenel Ez da proposatu argi uhinak zeharkako daude. Ideia sinplea zer polarizatua eta naturala azaltzeko onartzen du argia. Hau esparru natural eta uncomplicated bat eskaini polarizazio ondorioak aztertzeko.

birefringence bi polarizazioak ortogonalak, eta horietako bakoitzak bere uhin abiadura ditu konbinazio batek eraginda. Honegatik, bi osagaien abiadura diferentzia desberdinak errefrakzio indizeak, eta, beraz, ez dira modu ezberdinean material bidez errefraktatutako bi irudi ekoizten.

Polarized eta natural argi: Maxwell teoria

Fresnel azkar olatuak zeharkako eredu integral bat da, eta horrek birefringence eta beste efektu optiko kopuru bat ekarri garatu. Berrogei urte geroago, elektromagnetikoak Maxwell-en teoria dotore argi izaera zeharkako azaltzen.

uhin elektromagnetikoak Maxwell eremu magnetikoak eta elektrikoak mugimendu kulunkaria norabidea perpendikularra osatzen dute. eremuak 90 º-ko angelu bat elkarren artean daude. Kasu honetan, eremu magnetikoak eta elektrikoak hedapena norabidea osatzen eskuin eskuko koordinatzeko sistema bat. maiztasuna f eta luzera λ batera olatu bat lortzeko, eta horrek positiboa x norabidean mugitzen da, eremuak matematikoki azaltzen dira (mendekotasuna = c λf erlazionatzen dute):

• 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 ^.

ekuazioak erakusten du eremu elektriko eta magnetikoak fasean daude elkarren artean. Edozein momentutan, aldi berean iristen direnean beraien gehieneko balioak espazio bat E ₀ eta B _{0 berdinetan.} amplitudes horiek ez dira independenteak. Maxwell-en ekuazioak erakusten dutenez, E ₀ = CB ₀ uhin elektromagnetikoak guztientzat vacuo batean.

polarizazio norabidea

olatuak argi eremu magnetikoak eta elektrikoak orientazioa deskribapena daude normalean eremu elektrikoa norabidea bakarrik adierazi. The magnetikoa eremu bektorial da perpendicularity eremuak baldintza eta haien mugimenduaren norabidea to perpendicularity zehazten. Argi naturala eta linealki polarizatua da ezaugarri eremuan azken oszilarazteko norabide finkorik uhin mugimendua gisa.

Badira beste posible polarizazio estatu. Eremu magnetiko eta elektrikoen bektore zirkular kasuan biratutako hedapena konstante anplitudea at norabidea erlatiboa dira. Elliptically polarizatua argi lineala eta polarizazioak zirkular arteko tarteko posizioan egongo da.

unpolarized light

berotzen harizpi baten azalean Atomoak, erradiazio elektromagnetikoak sortzen duten, dira, independentean bata bestearen. erradiazio bakoitzak, gutxi gorabehera, 10 ^-9 eta 10 ^-8 segundoko iraupen laburreko trenen bezala prestatua daiteke. harizpi batetik uhin elektromagnetikoak, tren horiek, eta horietako bakoitzak bere polarizazio norabidea propioa du gainjartzea da. ausaz bideratutako zenbatekoa trenak forma uhin polarizazio horietatik bektorea aldatu egiten da azkar eta History. uhin Horrelako unpolarized izeneko. Guztiak argi iturri natural, Eguzkia, goritasunezko lanparak, lanparak eta sugarrak fluoreszenteak, barne ekoizteko, hala nola erradiazio. Hala ere, argi naturala da askotan partzialki polarizatua den dispertsio anitz eta hausnarketa dela eta.

Horrela, argi natural polarizatua aldea Izan ere, lehen gorabehera hori plano batean gertatzen datza.

erradiazio polarizatua iturriak

Polarized argi ekoiztu daitezke espaziala orientazio zehazten denean. Esate baterako, sinkrotroi erradiazio, bertan goi-energia kargatutako partikulak eremu magnetiko batean mugitzen eta igortzen polarizatua elektromagnetikoaren uhin da. ezagun asko astronomikoa naturalean polarizatua argia igortzen duten iturri daude. Horien artean, nebulosa, supernobaren hondarrak, eta galactic aktiboa guneak. erradiazio kosmikoa polarizazio Bere iturrien ezaugarriak zehazteko aztertzen da.

polaroid iragazkia

argi polarizatua eta natural material kopuru bat, ohikoena horietatik polaroid da, American fisikari Edwin Land sortutako pasatzen bereizita. iragazkia norabide bideratutako tratamendu termikoak prozesuak hidrokarburo molekula kate luzeak osatzen dute. Molekula selektibo xurgatzen erradiazio, eremu elektrikoa bere orientazio paraleloa da. polarizer irten Argia linealki polarizatua dago. Bere eremu elektrikoa orientazio molekularraren norabide perpendikularra. Polaroid aurkitu ditu aplikazio arlo askotan, eguzkitako betaurrekoak eta iragazkiak islatu eta sakabanatutako argia eragina murrizten duten barne.

Argi naturala eta polarizatua: Malus legean

1808 urtean, fisikari Etienne Louis Malus aurki argia gainazal ez-metalezko islatzen, neurri polarizatua. efektu hori neurri intzidentzia angelua eta errefrakzio material islatzaileak indizearen araberakoa da. Muturreko kasuetan denean aire intzidentzia angelua tangentea errefrakzio material islatzaileak indizearen berdina da batean, islatzen argi bihurtzen erabat linealki polarized. Fenomeno hori gertatzen da Brewster en legea (bere aurkitzailearen omenez izendatu zen, Eskoziako fisikari David Brewster) bezala ezagutzen da. polarizazio norabidea islatzen azalera paraleloan. fluoreszente glare normalean, hala nola errepide eta ur iragazkiak gainazal horizontal batetik isla gainean gertatzen geroztik normalean betaurrekoak erabiltzen dira horizontalki polarized argi egoteko eta, beraz selektibo argi hausnarketak kendu.

Rayleigh dispertsio

Argi dispertsio objektuak oso txikia horren dimentsio uhin baino askoz txikiagoak dira (Rayleigh dispertsio deiturikoak English zientzialaria Lord Rayleigh ondoren), halaber, polarizazio partzial bat sortzen du. eguzki-argia atmosferara igarotzen denean, aire molekulak da sakabanatuta. Lurra eta sakabanatuta iristen polarizatua argi naturala. polarizazio-maila angelu dispertsio menpe. Geroztik gizon ez duela argi naturala eta polarizatua artean bereizteko, efektu hori normalean doa oharkabean. Hala ere, intsektu askoren begiak da erreakzionatu, eta sakabanatutako erradiazio polarizazio erlatiboa erabiltzen dute nabigazio-tresna gisa. Normal iragazkia kamera hori hondo-erradiazio murrizteko eguzki-argia distiratsua erabiltzen da, lineala polarizer sinple bat, polarized argi eta Rayleigh natural bereizten da.

anisotropic material

Polarizazio ondorioak optikoki anisotropic materialak (bertan ikusitako dira errefrakzio indizea polarizazio norabidea aldatu egiten), esaterako, kristalak birefringent, egitura biologiko batzuk eta material optikoki aktibo gisa. aplikazio teknologiko artean, polarizazio mikroskopioak, kristal likidoa erakustaldiak eta material ikerketa egiteko erabiltzen optiko instrumentuak.