Cov Lus Nug Piv Txwv Txog Kev Ua Polarization
Polarization yog ib qho tseem ceeb hauv physics uas piav qhia txog kev taw qhia ntawm cov nthwv dej teeb. Thaum tham txog polarization, peb feem ntau xa mus rau cov nthwv dej teeb ua cov nthwv dej electromagnetic uas tuaj yeem oscillate hauv ntau qhov kev taw qhia. Hauv cov ntsiab lus no, polarization hais txog qhov kev taw qhia tshwj xeeb uas cov nthwv dej no coj. Tsab xov xwm no yuav tham txog lub tswv yim ntawm polarization tob thiab muab ntau qhov teeb meem piv txwv los ua kom nkag siab txog cov khoom siv.
Lub Tswv Yim Tseem Ceeb ntawm Polarization
Kev ua kom polarization tshwm sim thaum cov nthwv dej ntawm lub teeb txav mus rau hauv ib qho kev taw qhia tshwj xeeb. Feem ntau, lub teeb pom kev txav mus rau ntau qhov kev taw qhia perpendicular rau nws qhov kev taw qhia ntawm kev nthuav dav. Txawm li cas los xij, nrog rau kev ua kom polarization, peb tuaj yeem txwv qhov kev taw qhia ntawm cov oscillations no. Kev ua kom polarization tuaj yeem raug tsim los ntawm ntau txoj hauv kev, xws li kev ua kom polarization los ntawm kev xav, birefringence, thiab kev siv cov lim dej polarizing.
1. Kev Sib Cais Los Ntawm Kev Xav Rov Qab: Thaum lub teeb cuam tshuam los ntawm qhov chaw dielectric, xws li dej lossis iav, lub teeb cuam tshuam tuaj yeem raug sib cais ib nrab.
2. Ob Chav Refraction: Qee cov khoom siv crystalline, xws li calcite, tuaj yeem faib lub teeb ua ob lub teeb uas muaj polarized ntawm qee lub kaum sab xis rau ib leeg.
3. Cov Lim Dej Polarizing: Cov lim dej polarizing tsuas yog tso cai rau lub teeb polarized hauv ib qho kev taw qhia kom dhau mus, tshem tawm lub teeb polarized hauv lwm qhov kev taw qhia.
Tsis tas li ntawd xwb, kev sib hloov polarization tuaj yeem tshwm sim ntuj tsim lossis dag. Hauv lub neej txhua hnub, cov tsom iav uas siv cov lim dej polarizing yog ib qho piv txwv zoo.
Cov Lus Nug Piv Txwv Txog Kev Ua Polarization
Yuav kom nkag siab tob dua txog kev polarization, cia peb tham txog cov piv txwv hauv qab no:
Lo lus nug 1: Polarization nrog lub lim Polarizing
Lo lus nug:
Yog tias ib lub teeb uas tsis muaj polarized nrog lub zog pib \(I_0 \) hla dhau lub lim polarizing, lub zog ntawm lub teeb uas tawm los ntawm lub lim yog dab tsi?
Kev daws teeb meem:
Thaum lub teeb tsis muaj polarized hla dhau lub lim polarizing, qhov muaj zog ntawm lub teeb tawm mus yog tswj hwm los ntawm Malus txoj cai. Rau lub teeb tsis muaj polarized, ib nrab ntawm qhov muaj zog pib yuav hla dhau lub lim.
\[
Kuv = \frac{1}{2} I_0
\]
Yog li, qhov muaj zog ntawm lub teeb tawm ntawm lub lim dej yog ib nrab ntawm qhov muaj zog pib, uas yog \(0,5 I_0 \).
Lo lus nug 2: Ob lub lim dej Polarizing nrog lub kaum sab xis rau lub ntsiab Axis
Lo lus nug:
Lub zog kawg ntawm lub teeb uas hla dhau ob lub lim dej polarizing uas teeb tsa ntawm lub kaum sab xis ntawm \(30^\circ \) rau ib leeg yog dab tsi? Lub zog pib ntawm lub teeb yog \(I_0 \).
Kev daws teeb meem:
Rau ob lub lim dej polarizing nrog lub kaum sab xis \(\theta\) ntawm lawv cov polarization axes, qhov muaj zog ntawm lub teeb tom qab dhau los ntawm lub lim dej thib ob yog muab los ntawm cov mis:
\[
Kuv = I_0 \cos^2 \theta
\]
Los ntawm kev sau tus nqi \( \theta = 30^\circ \):
\[
Kuv = Kuv_0 \cos^2 30^\circ = Kuv_0 \left(\frac{\sqrt{3}}{2}\right)^2 = Kuv_0 \frac{3}{4}
\]
Yog li, qhov kawg zog yog \( \frac{3}{4} I_0 \).
Lo lus nug 3: Polarization los ntawm kev xav
Lo lus nug:
Lub teeb ci ntsa iab rau saum npoo dej ntawm lub kaum sab xis \(53^\circ \). Yog tias qhov ntsuas refractive ntawm dej yog 1,33, txiav txim siab lub kaum sab xis Brewster thiab xyuas seb lub teeb puas polarized zoo meej.
Kev daws teeb meem:
Lub kaum sab xis Brewster (\( \theta_B \)) tshwm sim thaum lub teeb ci ntsa iab yog polarized zoo meej thiab tuaj yeem suav nrog siv cov mis:
\[
\tan \theta_B = n
\]
Qhov twg \(n\) yog qhov ntsuas refractive ntawm qhov nruab nrab thib ob (dej hauv qhov no).
\[
\tan \theta_B = 1,33 \implies \theta_B = \tan^{-1}(1,33) \approx 53^\circ
\]
Vim tias lub kaum sab xis ntawm qhov teeb ci yog ∞(53^\circ\), uas zoo ib yam li lub kaum sab xis Brewster, lub teeb uas cuam tshuam yuav raug polarized zoo meej.
Kev Sib Tham
Los ntawm peb qhov piv txwv teeb meem saum toj no, peb tuaj yeem pom ntau yam xwm txheej uas lub tswv yim ntawm polarization siv tau. Hauv thawj thiab thib ob teeb meem, Malus txoj cai thiab lub kaum sab xis ntawm cov lim dej cuam tshuam rau qhov muaj zog ntawm lub teeb hla dhau lub lim dej polarizing. Hauv qhov teeb meem thib peb, Brewster lub kaum sab xis txiav txim siab cov xwm txheej uas lub teeb pom kev zoo yog polarized zoo meej. Kev nkag siab cov ntsiab lus yooj yim no yog qhov tseem ceeb rau kev siv ntxiv hauv optics thiab cov thev naus laus zis uas siv polarization, xws li lub koob yees duab, telescopes, thiab cov khoom siv sib txuas lus fiber-optic.
Daim Ntawv Thov Polarization
Kev siv polarization muaj ntau yam kev siv tau. Hauv kev thaij duab, cov lim dej polarizing pab txo qhov ci ntsa iab thiab txhim kho qhov sib piv hauv cov duab. Hauv cov zaub LCD, polarization siv los tswj lub teeb thiab xim uas tso tawm. Polarization kuj tseem siv rau hauv kev ntsuas kev ntxhov siab thiab kev txheeb xyuas cov khoom siv los ntawm kev siv polarization spectroscopy.
Xaus
Kev sib hloov polarization yog ib lub tswv yim tseem ceeb ntawm kev pom kev, uas cuam tshuam txog kev coj ntawm cov nthwv dej ntawm lub teeb. Kev nkag siab txog kev sib hloov polarization thiab yuav ua li cas tswj nws yog qhov tseem ceeb hauv ntau yam kev siv thev naus laus zis. Los ntawm cov piv txwv piav qhia, peb tau kawm txog qhov muaj zog ntawm lub teeb tuaj yeem cuam tshuam los ntawm lub lim dej polarizing thiab lub kaum sab xis Brewster tsim cov xwm txheej polarization zoo meej li cas. Los ntawm kev nkag siab txog cov ntsiab lus no, peb tuaj yeem nkag siab zoo dua txog lub luag haujlwm ntawm kev sib hloov polarization hauv kev siv thev naus laus zis thiab kev tshawb fawb txhua hnub.
