Nagkabahin ug natural nga kahayag. polarized nga kahayag dili sama sa natural nga

Ang mga balud sa duha ka mga matang. Ang longhitudinal vibrational kabalisa susama sa ilang direksyon sa pagpasanay. Usa ka panig-ingnan mao ang tudling sa tingog sa hangin. Transverse mga balod naglangkob sa kasamok nga anaa sa usa ka anggulo sa 90 ° sa sa direksyon sa kalihukan. Kay sa panig-ingnan, ang tinabyog nga moagi horizontally pinaagi sa masa sa tubig hinungdan sa pinatindog nga vibrations sa nawong niini.

Ang pagkadiskobre sa

Usa ka gidaghanon sa mga misteryosong optical epekto obserbahan sa sa tunga-tunga sa mga XVII siglo, nga gipatin-aw, sa diha nga ang nagkabahin ug natural nga kahayag misugod sa giisip nga usa ka tinabyog panghitabo ug sa direksyon sa iyang mga vibrations nadiskobrehan. Ang unang gitawag nga polarization epekto nakaplagan sa mga Danish nga doktor Erasmus Bartholin sa 1669. Scientific naobserbahan double pagpatipas o birefringence sa Iceland dakong hagit o calcium (kristal nga porma sa calcium carbonate). Sa diha nga ang kahayag moagi pinaagi sa usa ka calcite kristal gipikas kini, og duha ka larawan nga mibalhin paryente sa usag usa.

Newton mahibalo bahin niini nga panghitabo ug nagsugyot nga tingali kahayag corpuscles adunay hiwi o "usa ka-Palaro", nga mahimong ang hinungdan sa sa pagporma sa duha ka mga larawan. Huygens, usa ka katalirongan ni Newton nakahimo sa pagpatin-aw sa iyang teoriya sa double pagtipas sa mga balud sa elementarya, apan siya wala makasabut sa tinuod nga kahulugan sa epekto. Birefringence nagpabilin nga usa ka misteryo hangtod Thomas Young ug sa mga Pranses nga pisiko Augustin-Zhan Frenel wala nga gisugyot nga ang kahayag balod mga transverse. Usa ka yano nga ideya nga gitugotan sa pagpatin-aw kon unsa ang nabahinbahin ug natural nga kahayag. Kini naghatag og usa ka natural ug uncomplicated framework alang sa pag-analisar sa polarization epekto.

birefringence ang tungod sa usa ka kombinasyon sa duha ka orthogonal polarizations, sa matag usa sa nga adunay tinabyog tulin, kabad. Tungod sa kalainan sa speed sa duha ka mga components adunay lain-laing mga refractive lab-a, ug busa sila lahi motipas pinaagi sa materyal nga, og sa duha ka mga larawan.

Nagkabahin ug natural nga kahayag: Maxwell teoriya

Fresnel dali og usa ka komprehensibo nga modelo sa transverse mga balud, nga nagpaingon ngadto sa birefringence ug sa usa ka gidaghanon sa uban nga optical nga mga epekto. Kap-atan ka tuig sa ulahi, ang electromagnetic Maxwell ni teoriya labihan nagpatin-aw sa transverse nga kinaiya sa kahayag.

Electromagnetic balud Maxwell nga gilangkuban sa magnetic ug electric uma tindog sa direksyon sa oscillating kalihukan. Ang kaumahan nga mga sa usa ka anggulo sa 90 ° sa usag usa. Sa kini nga kaso sa direksyon sa pagpasanay sa mga magnetic ug electric kaumahan sa usa ka matarung nga-kamot coordinate sistema. Kay sa usa ka tinabyog sa frequency f ug ang gitas-on λ (sila may kalabutan pagsalig λf = c), nga nagalihok sa positibo nga x direksyon, ang mga kaumahan gihulagway mathematically:

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

Ang pagbalanse sa pagpakita nga ang mga electric ug magnetic kaumahan anaa sa hugna sa usag usa. Sa bisan unsang panahon, sila dungan pagkab-ot sa ilang maximum mga prinsipyo sa usa ka luna nga sama sa E ₀ ug B _0. Kini nga mga kadako dili independente. ni Maxwell pagbalanse sa pagpadayag nga ang E ₀ = CB ₀ alang sa tanang electromagnetic balud sa vacuo.

sa dakong kalahian direksyon

Sa paghulagway sa orientation sa mga magnetic ug electric kaumahan sa kahayag balud kasagaran lamang nagpakita sa direksyon sa sa electric kapatagan. Ang magnetic field vector determinado sa gikinahanglan sa perpendicularity kaumahan ug sa ilang perpendicularity sa sa direksyon sa kalihukan. Natural ug tanos polarized nga kahayag gihulagway sa nga sa katapusan nga kapatagan oscillate sa natudlong direksyon sama sa kalihukan sa tinabyog.

Adunay uban nga mga posible nga polarization nag-ingon. Sa kaso sa circular vector sa magnetic ug electric kaumahan nga mga rotated paryente sa pagpasanay direksyon sa kanunay nga amplitude. Elliptically polarized nga kahayag anaa sa usa ka intermediate nga posisyon taliwala sa linear ug sa circular polarizations.

unpolarized nga kahayag

Atomo sa ibabaw sa nawong sa usa ka naandan nga kainit filament, nga makamugna sa electromagnetic radiation, mga, kagawasan, gawas sa usag usa. Ang matag radyasyon mahimong gibana-bana nga gimodelo ingon nga tren sa mubo nga gidugayon sa 10 ^-9 ngadto sa 10 ^-8 segundos. Electromagnetic mga balod gikan sa filament, mao ang usa ka superposition niini nga mga tren, sa matag usa sa nga adunay iyang kaugalingon nga polarization direksyon. Kadaghanon oriented sinalagma nagbansay mga porma sa halad polarization vector nga magkalahi paspas ug erratically. Ang maong tinabyog gitawag unpolarized. Ang tanan nga mga natural nga mga tinubdan sa kahayag, lakip na ang Adlaw, incandescent mga lamparahan, fluorescent mga lamparahan ug mga siga sa kalayo, maghimo sa maong radiation. Apan, natural nga kahayag sagad partially nabahinbahin tungod sa daghang pagkatibulaag ug pagpamalandong.

Busa, ang kalainan gikan sa natural nga polarized nga kahayag naglangkob sa kamatuoran nga sa unang oscillations mahitabo sa usa ka eroplano.

Tinubdan sa nagkabahin radiation

Polarized nga kahayag mahimong gipatungha sa diha nga ang spatial nga orientation determinado. Usa ka panig-ingnan mao ang synchrotron radiation, diin high-enerhiya nagsugo partikulo sa pagbalhin sa usa ka magnetic field ug emit nagkabahin electromagnetic nga halad. Adunay daghan nga mga pag-ayo-nga nailhan sa astronomiya tinubdan nga emit natural polarized nga kahayag. Kini naglakip sa mga nebula, supernova salin, ug aktibo nga galaksiya uyok. cosmic radiation polarization ang gitun-an aron sa pagtino sa mga kabtangan sa iyang mga tinubdan.

polaroid filter

Nagkabahin ug natural nga kahayag mibulag sa agi pinaagi sa usa ka gidaghanon sa mga mga materyales, ang labing komon nga sa nga mao ang polaroid, gilalang sa American pisiko Edwin Yuta. filter naglangkob sa taas nga mga kadena sa hydrocarbon molekula oriented sa usa ka direksyon pinaagi sa proseso sa kainit sa pagtambal. Molekula sa selectively sagukom radiation, ang electric uma mao ang susama sa ilang orientation. Ang kahayag sa pagbiya sa mga polarizer ang tanos nabahinbahin. Ang mga electric uma tindog sa direksyon sa molekula orientation. Polaroid nakakaplag aplikasyon sa daghang mga kaumahan, lakip na ang sunglasses ug pagsala nga pagpakunhod sa epekto sa namalandong ug nagkatibulaag sa kahayag.

Natural ug polarized nga kahayag: ang balaod sa Malus

Sa 1808, pisiko Etienne Louis Malus nakita nga kahayag nga makita gikan sa dili-metallic ibabaw, bahin nagkabahin. Ang gidak-on sa epekto niini nga nag-agad sa anggulo sa insidente ug sa refractive index sa mga reflective nga materyal. Sa usa sa mga grabeng kaso sa diha nga ang ARANGKADA sa anggulo sa insidente sa hangin mao nga sama sa sa refractive index sa mga reflective nga materyal, ang mga makita nga kahayag mahimong bug-os nga tanos nabahinbahin. panghitabo Kini nailhan nga ni Brewster balaod (nga ginganlan human sa iyang nakadiskobre, ang Scottish pisiko nga si David Brewster). Sa dakong kalahian direksyon susama sa pagpamalandong nawong. Tungod kay ang fluorescent glare sa kasagaran mahitabo diha sa pagpamalandong sa pinahigda ibabaw, mga patag sama sa mga dalan ug mga tubig sa mga pagsala kasagarang gigamit sa sunglasses nga magpabilin horizontally sa polarized nga kahayag ug busa selectively makuha ang mga pamalandong sa kahayag.

Rayleigh pagkatibulaag

Kahayag pagkatibulaag pinaagi sa gagmay nga mga butang kansang mga LAMAS mas gamay kay sa wavelength (ang gitawag nga Rayleigh pagkatibulaag human sa Iningles siyentista Ginoo Rayleigh), nagmugna usab sa usa ka partial polarization. Sa diha nga ang kahayag sa adlaw moagi sa atmospera sa yuta, kini mao ang nagkatibulaag sa hangin molekula. Yuta ug abot nagkatibulaag nagkabahin natural nga kahayag. Ang matang sa polarization mao ang nagsalig sa pagsabwag ug anggulo. Tungod kay ang tawo wala-ila tali sa natural ug polarized nga kahayag, epekto niini nga kasagaran moadto mamatikdan. Bisan pa niana, ang mga mata sa daghang mga insekto reaksiyon sa niini, ug sa paggamit nila sa mga paryente polarization sa nagkatibulaag nga radiation nga ingon sa usa ka paglupad himan. Normal filter camera nga gigamit sa pagpakunhod sa background radiation sa mahayag nga kahayag sa adlaw, mao ang usa ka yano nga linear polarizer, nga nagbulag sa polarized nga kahayag ug natural Rayleigh.

anisotropic mga materyales

Polarization epekto obserbahan sa optically anisotropic mga materyales (sa diin ang refractive index magkalahi sa direksyon sa polarization), sama sa birefringent kristal, ang pipila biological nga mga gambalay ug optically aktibo nga mga materyales. Teknolohiya aplikasyon naglakip sa polarizing mikroskopyo, liquid kristal nga pagpakita ug optical mga tulonggon nga gigamit alang sa mga materyales research.