פּאָולערייזד און נאַטירלעך ליכט. פּאָולערייזד ליכט ניט ענלעך נאַטירלעך

די כוואליעס זענען פון צוויי מינים. די לאַנדזשאַטודאַנאַל וויבראַטיאָנאַל פּערטערביישאַן פּאַראַלעל צו זייער ריכטונג פון פּראַפּאַגיישאַן. אַ משל איז די דורכפאָר פון געזונט אין די לופט. טראַנזווערס כוואליעס צונויפשטעלנ זיך פון דיסטערבאַנסיז וואָס זענען אין אַ ווינקל פון 90 ° צו דער ריכטונג פון באַוועגונג. למשל, דער פאָכן פּאַסינג כאָריזאַנטאַלי דורך די מאַסע פון וואַסער ז ווערטיקאַל ווייבריישאַנז ביי זייַן ייבערפלאַך.

די אנטדעקונג פון

א נומער פון מיסטעריעז אָפּטיש ווירקונג באמערקט אין די מיטן פון די קסוויי יאָרהונדערט, האט שוין דערקלערט, ווען די פּאָולערייזד און נאַטירלעך ליכט אנגעהויבן צו זיין געקוקט ווי אַ כוואַליע דערשיינונג און די ריכטונג פון זייַן ווייבריישאַנז זענען דיסקאַווערד. דער ערשטער אַזוי-גערופֿן פּאָלאַריזאַטיאָן ווירקונג איז געווען דיסקאַווערד דורך די דאַניש דאָקטער עראַסמוס באַרטהאָלין אין 1669. SCIENTIFIC באמערקט טאָפּל ברעכונג אָדער בירעפרינגענסע אין יסעלאַנד ספּאַר אָדער קאַלסיום (קריסטאַל פאָרעם פון קאַלסיום קאַרבאַנייט). ווען ליכט פּאַסיז דורך אַ קאַלסיטע קריסטאַל ספּליץ עס, פּראַדוסינג צוויי בילדער זענען שיפטעד קאָרעוו צו יעדער אנדערער.

נוטאַן וויסן וועגן דעם דערשיינונג און סאַגדזשעסץ אַז טאָמער ליכט קאָרפּוסקלעס האָבן ייסימאַטרי אָדער "איינער-סיידיד", אַז קען זיין דער גרונט פון די פאָרמירונג פון צוויי בילדער. הויגענס, אַ הייַנטצייַטיק פון נוטאַן איז געווען ביכולת צו דערקלערן זייַן טעאָריע פון טאָפּל ברעכונג פון עלעמענטאַר כוואליעס, אָבער ער האט נישט פֿאַרשטיין דעם אמת טייַטש פון די ווירקונג. בירעפרינגענסע געבליבן אַ מיסטעריע ביז תו יונג און די פראנצויזיש פיסיסיסט Augustin-זשאַן פרענעל איז ניט סאַגדזשעסטיד אַז ליכט כוואליעס זענען טראַנזווערס. א פּשוט געדאַנק האט ערלויבט צו דערקלערן וואָס פּאָולערייזד און נאַטירלעך ליכט. דעם צוגעשטעלט אַ נאַטירלעך און אַנקאַמפּלאַקייטיד ראַם פֿאַר אַנאַלייזינג פּאָלאַריזאַטיאָן ווירקונג.

די בירעפרינגענסע איז געפֿירט דורך אַ קאָמבינאַציע פון צוויי אָרטהאָגאָנאַל פּאָלאַריזאַטיאָנס, יעדער פון וואָס האט זייַן פאָכן גיכקייַט. ווייַל פון די חילוק אין גיכקייַט פון די צוויי קאַמפּאָונאַנץ האָבן פאַרשידענע רעפראַקטיווע ינדאַסיז, און דעריבער זיי זענען אנדערש רעפראַקטעד דורך די מאַטעריאַל, פּראַדוסינג צוויי בילדער.

פּאָולערייזד און נאַטירלעך ליכט: מאַקסוועל טעאָריע

פרעסנעל געשווינד דעוועלאָפּעד אַ פולשטענדיק מאָדעל פון טראַנזווערס כוואליעס, וואָס האבן צו די בירעפרינגענסע און אַ נומער פון אנדערע אָפּטיש ווירקונג. פערציק יאר שפּעטער, די ילעקטראָומאַגנעטיק מאַקסוועל 'ס טעאָריע עליגאַנטלי דערקלערט דער טראַנזווערס נאַטור פון ליכט.

ילעקטראָומאַגנעטיק כוואליעס מאַקסוועל קאַמפּאָוזד פון מאַגנעטיק און עלעקטריש fields פּערפּענדיקולאַר צו דער ריכטונג פון אַסאַלייטינג באַוועגונג. די פֿעלדער זענען אין אַ ווינקל פון 90 ° צו יעדער אנדערער. אין דעם פאַל דער ריכטונג פון פּראַפּאַגיישאַן פון די מאַגנעטיק און עלעקטריש fields פֿאָרמירן אַ רעכט-קאָלנער קאָואָרדאַנאַט סיסטעם. פֿאַר אַ כוואַליע מיט די אָפטקייַט F און די לענג λ (זיי פאַרבינדן אָפענגיקייַט λף = C), וואָס באוועגט אין די positive רענטגענ ריכטונג, די פֿעלדער זענען דיסקרייבד מאַטאַמאַטיקלי:

• E (X, ה) = E ₀ קאָס (2 π רענטגענ / λ - 2 π ft) י ^;
• ב (X, ה) = ב ₀ קאָס (2 π רענטגענ / λ - 2 π ft) ז ^.

די יקווייזשאַנז ווייַזן אַז די עלעקטריש און מאַגנעטיק fields are אין לבֿנה מיט יעדער אנדערע. אין קיין געגעבן צייַט, זיי סיימאַלטייניאַסלי דערגרייכן זייער מאַקסימום וואַלועס אין אַ פּלאַץ גלייַך צו E- ₀ און ב _0. די אַמפּליטודעס זענען נישט זעלבשטענדיק. מאַקסוועל 'ס יקווייזשאַנז אַנטדעקן אַז E ₀ = CB ₀ פֿאַר אַלע ילעקטראָומאַגנעטיק כוואליעס אין וואַקואָ.

די פּאָלאַריזאַטיאָן ריכטונג

אין די באַשרייַבונג פון די אָריענטירונג פון די מאַגנעטיק און עלעקטריש fields פון ליכט כוואליעס זענען טיפּיקלי בלויז אָנווייַזן די ריכטונג פון די עלעקטריק פעלד. די מאַגנעטיק פעלד וועקטאָר איז באשלאסן דורך די פאָדערונג פון פּערפּענדיקולאַריטי fields און זייער פּערפּענדיקולאַריטי צו דער ריכטונג פון באַוועגונג. נאַטירלעך און לינעאַרלי פּאָולערייזד ליכט איז קעראַקטערייזד אין אַז אין די לעצטע פעלד וואַקלענ זיך אין פאַרפעסטיקט אינסטרוקציעס ווי די באַוועגונג פון די כוואַליע.

עס זענען אנדערע מעגלעך פּאָלאַריזאַטיאָן שטאַטן. אין די פאַל פון קייַלעכיק וועקטערז פון די מאַגנעטיק און עלעקטריש fields are ראָוטייטיד קאָרעוו צו די פּראַפּאַגיישאַן ריכטונג ביי קעסיידערדיק אַמפּליטוד. עלליפּטיקאַללי פּאָולערייזד ליכט איז אין אַ ינטערמידייט שטעלע צווישן די לינעאַר און קייַלעכיק פּאָלאַריזאַטיאָנס.

ונפּאָלאַריזעד ליכט

אַטאָמס אויף די ייבערפלאַך פון אַ כיטיד פאָדעם, וואָס דזשענערייט די ילעקטראָומאַגנעטיק ראַדיאַציע, זענען, ינדיפּענדאַנטלי פון יעדער אנדערער. יעדער ראַדיאַציע קענען זיין בעערעך מאַדאַלד ווי טריינז פון קורץ געדויער פון 10 ^-9 צו 10 ^-8 סעקונדעס. ילעקטראָומאַגנעטיק כוואליעס פון די פאָדעם, איז אַ סופּערפּאָסיטיאָן פון די טריינז, יעדער פון וואָס האט זייַן אייגן פּאָלאַריזאַטיאָן ריכטונג. סומע אָריענטיד ראַנדאַמלי טריינז Forms די כוואַליע פּאָלאַריזאַטיאָן וועקטאָר פון וואָס וועריז ראַפּאַדלי און עראַטיקלי. אַזאַ אַ כוואַליע איז גערופֿן ונפּאָלאַריזעד. אַלע נאַטירלעך קוואלן פון ליכט, כולל די זון, ינקאַנדעסאַנט לאַמפּס, די געפֿירט לאַמפּס און פלאַמעס, פּראָדוצירן אַזאַ ראַדיאַציע. אָבער, נאַטירלעך ליכט איז אָפֿט צומ טייל פּאָולערייזד רעכט צו קייפל סקאַטטערינג און אָפּשפּיגלונג.

אזוי, דער חילוק פון נאַטירלעך פּאָולערייזד ליכט באשטייט אין דעם פאַקט אַז אין דער ערשטער אַסאַליישאַנז פאַלן אין אַ פלאַך.

קוואלן פון פּאָולערייזד ראַדיאַציע

פּאָולערייזד ליכט קענען זייַן Produced ווען די ספּיישאַל אָריענטירונג באשלאסן. איין בייַשפּיל איז די סינטשראָטראָן ראַדיאַציע, אין וואָס הויך-ענערגיע אָפּצאָל פּאַרטיקאַלז מאָווינג אין אַ מאַגנעטיק פעלד און אַרויסלאָזן פּאָולערייזד ילעקטראָומאַגנעטיק כוואַליע. עס זענען פילע געזונט-באקאנט אַסטראַנאַמיקאַל קוואלן אַז אַרויסלאָזן געוויינטלעך פּאָולערייזד ליכט. די אַרייַננעמען נעבולאַע, סופּערנאָוואַ רעשטן, און אַקטיוו גאַלאַקטיק נוקלייי. קאָסמיש ראַדיאַציע פּאָלאַריזאַטיאָן איז געלערנט אין סדר צו באַשליסן די פּראָפּערטיעס פון זייַן קוואלן.

פּאָולערויד פילטער

פּאָולערייזד און נאַטירלעך ליכט זענען צעשיידט דורך פּאַסינג דורך אַ נומער פון מאַטעריאַלס, די רובֿ פּראָסט פון וואָס איז די פּאָולערויד, געשאַפֿן דורך דער אמעריקאנער פיסיסיסט עדווין ארץ. די פילטער באשטייט פון לאַנג קייטן פון כיידראָוקאַרבאַן מאַלאַקיולז אָריענטיד אין איין ריכטונג דורך די היץ באַהאַנדלונג פּראָצעס. מאַלאַקיול צו סאַלעקטיוולי אַרייַנציען ראַדיאַציע, די עלעקטריק פעלד איז פּאַראַלעל צו זייער אָריענטירונג. די ליכט געלאזן די פּאָלאַריזער איז לינעאַרלי פּאָולערייזד. זייַן עלעקטריש פעלד פּערפּענדיקולאַר צו דער ריכטונג פון מאָלעקולאַר אָריענטירונג. פּאָלאַראָיד האט געפֿונען אַפּלאַקיישאַן אין פילע fields, כולל זונברילן און Filters אַז רעדוצירן די ווירקונג פון די רעפלעקטעד און צעוואָרפן ליכט.

נאַטירלעך און פּאָולערייזד ליכט: די געזעץ פון מאַלוס

אין 1808, פיסיסיסט עטיען לוי מאַלוס געפֿונען אַז ליכט רעפלעקטעד פֿון ניט-מעטאַלליק סורפאַסעס, צומ טייל פּאָולערייזד. די מאָס פון דעם ווירקונג דעפּענדס אויף די ווינקל פון ינסידאַנס און די רעפראַקטיווע אינדעקס פון די רעפלעקטיווע מאַטעריאַל. אין איין פון די עקסטרעם קאַסעס ווען די טאַנדזשאַנט פון די ווינקל פון ינסידאַנס אין לופט איז גלייַך צו די רעפראַקטיווע אינדעקס פון די רעפלעקטיווע מאַטעריאַל, די רעפלעקטעד ליכט ווערט גאָר לינעאַרלי פּאָולערייזד. דאס דערשיינונג איז באקאנט ווי ברעווסטער ס געזעץ (געהייסן נאָך זייַן דיסקאָווערער, די סקאַטיש פיסיסיסט דוד ברעווסטער). די פּאָלאַריזאַטיאָן ריכטונג פּאַראַלעל צו די רעפלעקטינג ייבערפלאַך. זינט די געפֿירט גלער יוזשאַוואַלי פאַלן אויף אָפּשפּיגלונג פֿון האָריזאָנטאַל סורפאַסעס אַזאַ ווי ראָודז און וואַסער Filters זענען קאַמאַנלי געניצט אין זונברילן צו בלייַבן כאָריזאַנטאַלי פּאָולערייזד ליכט און דעריבער סאַלעקטיוולי אַראָפּנעמען די Reflections פון ליכט.

Rayleigh סקאַטטערינג

ליכט סקאַטטערינג דורך זייער קליין אַבדזשעקס וועמענס דימענשאַנז זענען פיל קלענערער ווי די ווייוולענגט (די אַזוי גערופֿן Rayleigh סקאַטטערינג נאָך די ענגליש געלערנטער האר Rayleigh), אויך קריייץ אַ פּאַרטיייש פּאָלאַריזאַטיאָן. ווען זונשייַן פּאַסיז דורך די ערד 'ס אַטמאָספער, עס איז דיספּערסט דורך לופט מאַלאַקיולז. ערד און ריטשאַז צעוואָרפן פּאָולערייזד נאַטירלעך ליכט. דער גראַד פון פּאָלאַריזאַטיאָן איז אָפענגיק אויף סקאַטטערינג ווינקל. זינט מענטש טוט ניט ויסטיילן צווישן נאַטירלעך און פּאָולערייזד ליכט, דעם ווירקונג יוזשאַוואַלי גייט אַננאָוטיסט. דאך, די אויגן פון פילע ינסעקץ רעאַגירן צו אים, און זיי נוצן די קאָרעוו פּאָלאַריזאַטיאָן פון די צעוואָרפן ראַדיאַציע ווי אַ נאַוואַגיישאַנאַל געצייַג. נאָרמאַל פילטער אַפּאַראַט אַז איז געניצט צו רעדוצירן הינטערגרונט ראַדיאַציע אין העל זונשייַן, איז אַ פּשוט לינעאַר פּאָלאַריזער, וואָס סעפּערייץ די פּאָולערייזד ליכט און נאַטירלעך Rayleigh.

אַניסאָטראָפּיק מאַטעריאַלס

פּאָלאַריזאַטיאָן ווירקונג זענען באמערקט אין די אַפּטיקלי אַניסאָטראָפּיק מאַטעריאַלס (אין וואָס די רעפראַקטיווע אינדעקס וועריז מיט די ריכטונג פון פּאָלאַריזאַטיאָן), אַזאַ ווי בירעפרינגענט קריסטאַלז, עטלעכע בייאַלאַדזשיקאַל סטראַקטשערז און אַפּטיקלי אַקטיוו מאַטעריאַלס. טעקנאַלאַדזשיקאַל אַפּלאַקיישאַנז אַרייַננעמען פּאָלאַריזינג מייקראַסקאָופּס, פליסיק קריסטאַל דיספּלייז און אָפּטיש ינסטראַמאַנץ געניצט פֿאַר מאַטעריאַלס פאָרשונג.