ध्रुवीकृत प्रकाश क्या है? - शारीरिक - 2025

ध्रुवीकरण प्रकाश विद्युत चुम्बकीय विकिरण के प्रसार दिशा के लम्बवत एक विमान में हिल रहा है। एक विमान में कंपन का मतलब है कि प्रकाश तरंग का विद्युत क्षेत्र वेक्टर दो आयताकार घटकों के एक अंतरिक्ष के समानांतर दोलन करता है, जैसा कि ध्रुवीकरण के एक्स प्लेन का मामला है।

प्राकृतिक या कृत्रिम प्रकाश विद्युत चुम्बकीय विकिरण की एक तरंग ट्रेन है जिसका विद्युत क्षेत्र प्रसार की दिशा में सभी विमानों में बेतरतीब ढंग से दोलन करता है। जब किसी एकल विमान में विकिरण का केवल एक भाग ही दोलन के लिए प्रतिबंधित होता है, तो प्रकाश को ध्रुवीकृत कहा जाता है।

एक ध्रुवीकरण झंझरी पर गैर-ध्रुवीकृत प्रकाश तरंगों के रूप में विमान में खड़ी ध्रुवीकृत प्रकाश लहर। बॉब मेलिश द्वारा (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Wire-grid-polarizer.svg) विकिमीडिया कॉमन्स

ध्रुवीकृत प्रकाश प्राप्त करने का एक तरीका ध्रुवीकरण फिल्टर पर प्रकाश की एक किरण को मारना है, जिसमें एक एकल दिशा में एक बहुलक संरचना शामिल है, जिससे केवल तरंगें ही समतल में गुजरती हैं, जबकि शेष तरंगों को अवशोषित किया जाता है। ।

फिल्टर के माध्यम से गुजरने वाली प्रकाश की किरण में घटना किरण की तुलना में कम तीव्रता होती है। यह सुविधा ध्रुवीकृत प्रकाश और गैर-ध्रुवीकृत प्रकाश के बीच अंतर करने का एक तरीका है। मानव आंख में एक दूसरे के बीच अंतर करने की क्षमता नहीं होती है।

तरंग प्रसार की दिशा के आधार पर प्रकाश रैखिक, गोलाकार या अण्डाकार ध्रुवीकृत हो सकता है। इसके अलावा, ध्रुवीकृत प्रकाश को भौतिक प्रक्रियाओं जैसे प्रतिबिंब, अपवर्तन, विवर्तन और बायरफ्रींग द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।

रैखिक रूप से ध्रुवीकृत प्रकाश

जब प्रकाश तरंग का विद्युत क्षेत्र लगातार फैलता है, तो प्रसार के लिए विमान की सीधी रेखा का वर्णन करते हुए, प्रकाश को रैखिक रूप से ध्रुवीकृत कहा जाता है। ध्रुवीकरण की इस अवस्था में विद्युत क्षेत्र के दो घटकों के चरण समान होते हैं।

यदि दो रैखिक ध्रुवीकृत तरंगें, एक दूसरे से लंबवत विमानों में कंपन करती हैं, तो वे एक-दूसरे से टकराती हैं, एक और रैखिक रूप से ध्रुवीकृत तरंग प्राप्त होती है। प्राप्त प्रकाश तरंग पिछले वाले के साथ चरण में होगी। दो तरंगें चरण में होती हैं जब वे एक ही समय में एक ही विस्थापन प्रस्तुत करते हैं।

रैखिक, गोलाकार और अण्डाकार ध्रुवीकरण। Inductiveload द्वारा। (Https://commons.wikimedia.org)

परिपत्र ध्रुवीकृत प्रकाश

प्रकाश तरंग जिसका विद्युत क्षेत्र वेक्टर प्रसार के लिए लंबवत एक ही विमान में एक गोलाकार तरीके से दोलन करता है, को गोलाकार ध्रुवीकृत किया जाता है। ध्रुवीकरण की इस अवस्था में विद्युत क्षेत्र का परिमाण स्थिर रहता है। विद्युत क्षेत्र का उन्मुखीकरण क्लॉकवाइज या वामावर्त है।

ध्रुवीकृत प्रकाश का विद्युत क्षेत्र एक निरंतर कोणीय आवृत्ति field के साथ परिपत्र पथों का वर्णन करता है।

दो रैखिक ध्रुवीकृत प्रकाश तरंगें जो एक दूसरे से लंबवत होती हैं, 90 ° के चरण अंतर के साथ, एक गोलाकार ध्रुवीकृत प्रकाश तरंग का निर्माण करती हैं।

अण्डाकार रूप से ध्रुवीकृत प्रकाश

ध्रुवीकरण की इस स्थिति में, प्रकाश तरंग का विद्युत क्षेत्र प्रचार के लिए लंबवत पूरे विमान में एक दीर्घवृत्त का वर्णन करता है और रोटेशन की घड़ी की दिशा या वामावर्त दिशा में उन्मुख होता है।

एक दूसरे के लिए लंबवत दो प्रकाश तरंगों का सुपरपोज़िशन, एक रैखिक ध्रुवीकरण के साथ और दूसरा गोलाकार ध्रुवीकरण के साथ, और 90 ° की एक चरण बदलाव के साथ, अण्डाकार ध्रुवीकरण के साथ एक प्रकाश लहर में परिणाम होता है। ध्रुवीकृत प्रकाश तरंग गोलाकार ध्रुवीकरण के मामले के समान है लेकिन विद्युत क्षेत्र की भिन्नता के साथ।

प्रतिबिंब ध्रुवीकृत प्रकाश

1808 में मालस द्वारा परावर्तन-ध्रुवीकृत प्रकाश की खोज की गई थी। मालुस ने देखा कि जब गैर-ध्रुवीकृत प्रकाश की एक किरण एक अच्छी तरह से पॉलिश और पारदर्शी कांच की प्लेट से टकराती है, तो प्रकाश का भाग अपवर्तित हो जाता है क्योंकि यह प्लेट से गुजरता है और दूसरा भाग परावर्तित होता है, जिससे बनता है अपवर्तित किरण और परावर्तित किरण के बीच 90 ° का कोण।

परावर्तित होने की दिशा में परावर्तित प्रकाश किरण को एक विमान में लंबवत रूप से ध्रुवीकृत किया जाता है और ध्रुवीकरण की इसकी डिग्री घटना के कोण पर निर्भर करती है।

जिस कोण से परावर्तित प्रकाश किरण पूरी तरह से ध्रुवीकृत हो जाती है उसे ब्रूस्टर कोण () _B) कहा जाता है

अपवर्तन ध्रुवीकृत प्रकाश

यदि कांच की प्लेटों के ढेर पर एक ब्रूस्टर कोण (on _B) के साथ एकध्रुवीय प्रकाश की किरण होती है, तो प्रत्येक प्लेटें में लंबवत कंपन के कुछ प्रतिबिंब परिलक्षित होते हैं और शेष कंपन अपवर्तित होते हैं।

शुद्ध परिणाम यह है कि सभी प्रतिबिंबित बीम एक ही विमान में ध्रुवीकृत होते हैं जबकि अपवर्तित बीम आंशिक रूप से ध्रुवीकृत होते हैं।

सतहों की अधिक से अधिक संख्या, अपवर्तित किरण विमान के लंबवत अधिक से अधिक दोलनों को खो देगी। अंतत: प्रेषित प्रकाश को गैर-परावर्तित प्रकाश के समान ही समतल रूप से ध्रुवीकृत किया जाएगा।

बिखरे हुए ध्रुवीकृत प्रकाश

एक माध्यम में निलंबित छोटे कणों पर पड़ने वाला प्रकाश इसकी परमाणु संरचना द्वारा अवशोषित होता है। परमाणुओं और अणुओं में प्रेरित विद्युत क्षेत्र में घटना प्रकाश के दोलन के समतल के समानांतर कंपन होते हैं।

इसी तरह, विद्युत क्षेत्र प्रसार की दिशा के लिए लंबवत है। इस प्रक्रिया के दौरान परमाणु प्रकाश के फोटॉन का उत्सर्जन करते हैं जो सभी संभावित दिशाओं में विक्षेपित होते हैं।

उत्सर्जित फोटोन कणों द्वारा बिखरे प्रकाश की तरंगों का एक समूह बनाते हैं। घटना प्रकाश किरण को बिखरे हुए प्रकाश के भाग को रैखिक रूप से ध्रुवीकृत किया जाता है। समानांतर दिशा में बिखरे हुए प्रकाश के दूसरे हिस्से का ध्रुवीकरण नहीं होता है, कणों द्वारा बिखरे हुए प्रकाश के बाकी हिस्से को आंशिक रूप से ध्रुवीकृत किया जाता है।

घटना प्रकाश की तरंग दैर्ध्य के आकार के साथ कणों के बिखरने को रेले स्कैटरिंग कहा जाता है। इस प्रकार का प्रकीर्णन आकाश के नीले रंग या सूर्यास्त के लाल रंग की व्याख्या करना संभव बनाता है।

रेले स्कैटरिंग की तरंग दैर्ध्य की चौथी शक्ति (1 / λ ⁴) के विपरीत आनुपातिक रूप से आनुपातिक है ।

Birefringence ध्रुवीकृत प्रकाश

Birefringence कुछ सामग्रियों जैसे कि कैल्साइट और क्वार्ट्ज की एक विशेषता है, जिसमें दो अपवर्तक सूचक होते हैं। Birefringent ध्रुवीकृत प्रकाश तब प्राप्त होता है जब प्रकाश की किरण एक birefringent सामग्री पर पड़ती है, एक परावर्तित किरण और दो अपवर्तित किरणों में अलग हो जाती है।

दो अपवर्तित किरणों में से, एक दूसरे की तुलना में अधिक विचलन करता है, जो कि घटना के विमान के लंबवत दोलन करता है, जबकि दूसरा समानांतर समानांतर होता है। दोनों किरणें सामग्री से रैखिक ध्रुवीकरण के साथ घटना के विमान तक निकलती हैं।

संदर्भ

1. गोल्डस्टीन, डी। पोलराइज़्ड लाइट। न्यूयॉर्क: मार्सेल डेकर, इंक, 2003।
2. जेनकिंस, एफए और व्हाइट, एच ई। फंडामेंटल्स ऑफ़ ऑप्टिक्स। एनवाई: मैकग्रा हिल हायर एजुकेशन, 2001।
3. सालेह, बहा ई। ए और टेइच, एम। सी। फ़ंडामेंटल्स ऑफ़ फोटोनिक्स। कनाडा: जॉन विले एंड संस, 1991।
4. गुएंथेर, आर। डी। आधुनिक प्रकाशिकी। कनाडा: जॉन विली एंड संस, 1990।
5. Bohren, CF और Huffman, D R. अवशोषण और छोटे कणों द्वारा प्रकाश का प्रकीर्णन। कनाडा: झोन विली एंड संस, 1998।