Ngā Tauira Pātai mō te Whakapūtanga
He āhuatanga nui te pōraihana i roto i te ahupūngao e whakaahua ana i te aronga o ngā ngaru mārama. Ina kōrerohia te pōraihana, ka kiia ngā ngaru mārama he ngaru hikohiko ka taea te wiri i ngā ahunga rerekē. I roto i tēnei horopaki, ko te pōraihana e pā ana ki te aronga motuhake e tangohia ana e ēnei ngaru. Ka matapakihia e tēnei tuhinga te ariā o te pōraihana me te whakarato i ētahi tauira raruraru hei whakamārama i te māramatanga o te rauemi.
Ariā Taketake o te Whakapolarization
Ka puta te pōraihana ina rere ngā ngaru mārama i tētahi ahunga motuhake. I te nuinga o te wā, ka rere te mārama e kitea ana i ngā ahunga maha e poutū ana ki tōna ahunga horapa. Heoi, mā te pōraihana, ka taea e tātou te whakawhāiti i te ahunga o ēnei rere. Ka taea te whakaoho i te pōraihana mā roto i ētahi tikanga, pērā i te pōraihana mā te whakaata, te birefringence, me te whakamahi i ngā tātari pōraihana.
1. Te Whakapōratanga mā te Whakaata: Ina whakaata te mārama i tētahi mata hiko-kore, pērā i te wai, i te karāhe rānei, ka taea te whakapōratanga ā-wāhanga o te mārama whakaata.
2. Whakaatarua Takirua: Ka taea e ētahi rauemi tioata, pērā i te konupūmā, te wehewehe i te mārama kia rua ngā hihi e whakapororaruhia ana i ētahi koki ki a rātou anō.
3. Ngā Tātari Whakapūmau: Ka tukuna noa e ngā tātari whakapūmau te mārama kua pūpūmau i tētahi ahunga kia haere mā roto, ka whakakorea te mārama kua pūpūmau i ētahi atu ahunga.
Hei tāpiritanga, ka taea te puta te whakapolarisasi mā te taiao, mā te hangai rānei. I roto i te oranga o ia rā, ko ngā mōhiti kanohi e whakamahi ana i ngā tātari whakapolarisasi he tauira mahi noa.
Ngā Tauira Pātai mō te Whakapūtanga
Hei mārama ake i te kaupapa o te pōraritanga, me matapaki tātou i ngā tauira e whai ake nei:
Pātai 1: Te Whakapūmautanga me te Tātari Whakapūmautanga
Pātai:
Mena ka haere tētahi hihi o te mārama kore-polarized me te kaha tīmatanga \( I_0 \) mā roto i tētahi tātari polarizing, he aha te kaha o te mārama e puta mai ana i te tātari?
Otinga:
Ina haere te mārama kore-polarized mā roto i te tātari polarizing, ko te kaha o te mārama e puta ana ka whakahaerea e te ture a Malus. Mō te mārama kore-polarized, ko te haurua o te kaha tīmatanga ka haere mā roto i te tātari.
\[
I = \frac{1}{2} I_0
\]
Nō reira, ko te kaha o te mārama e puta mai ana i te tātari he haurua o te kaha tīmatanga, arā, \( 0,5 I_0 \).
Pātai 2: Ngā Tātari Whakapōraru e Rua me ngā Koki ki te Tuaka Matua
Pātai:
He aha te kaha whakamutunga o te mārama e whiti ana i roto i ngā tātari whakapōraruraru e rua kua whakaritea ki te koki o \( 30^\circ \) tetahi ki tetahi? Ko te kaha tīmatanga o te mārama ko \( I_0 \).
Otinga:
Mō ngā tātari whakapōraru e rua me te koki \( \theta \) i waenganui i ō rāua tuaka whakapōraru, ka hoatu te kaha o te mārama i muri i te haere i roto i te tātari tuarua e te tātai:
\[
I = I_0 \cos^2 \theta
\]
Mā te whakauru i te uara \( \theta = 30^\circ \):
\[
I = I_0 \cos^2 30^\circ = I_0 \left(\frac{\sqrt{3}}{2}\right)^2 = I_0 \frac{3}{4}
\]
Nō reira, ko te kaha whakamutunga ko \( \frac{3}{4} I_0 \).
Pātai 3: Te Whakapouritanga mā te Whakaata
Pātai:
Ka pā te mārama ki te mata o te wai i te koki taunga \( 53^\circ \). Mena ko te taupū whakaata o te wai he 1,33, whakatauhia te koki Brewster, ā, tirohia mēnā kei te tino pōrarite te mārama.
Otinga:
Ka puta te koki a Brewster (\( \theta_B \)) ina tino pōraruraru te mārama whakaata, ā, ka taea te tatau mā te whakamahi i te tātai:
\[
\tan \theta_B = n
\]
Ko \( n \) te taupū whakaata o te reo tuarua (ko te wai i tēnei wā).
\[
\tan \theta_B = 1,33 \e kī ana \theta_B = \tan^{-1}(1,33) \approx 53^\circ
\]
I te mea ko te koki pānga he \( 53^\circ \), he rite tonu ki te koki Brewster, ka tino pōrarite te mārama whakaata.
Kōrero
Mai i ngā tauira raruraru e toru i runga ake nei, ka kitea e tātou ngā āhuatanga rerekē e pā ana ki te ariā o te whakapūtanga. I roto i ngā raruraru tuatahi me te tuarua, ka pā te ture a Malus me te koki i waenganui i ngā tātari ki te kaha o te mārama e haere ana i roto i te tātari whakapūtanga. I roto i te raruraru tuatoru, ka whakatau te koki a Brewster i ngā āhuatanga e tino pūtanga ai te mārama whakaata. He mea nui te mārama ki ēnei ariā taketake mō ngā tono atu i roto i ngā whatu me ngā hangarau e whakamahi ana i te whakapūtanga, pērā i ngā kāmera, ngā karu tirohanga, me ngā taputapu whakawhitiwhiti kōrero muka-whatu.
Taupānga Whakapolarization
He maha ngā whakamahinga o te whakapōraruraru. I roto i te whakaahua, ka āwhina ngā tātari whakapōraruraru ki te whakaiti i te kanapa me te whakarei ake i te rerekētanga o ngā whakaahua. I roto i ngā whakaaturanga LCD, ka whakamahia te whakapōraruraru hei whakahaere i te mārama me te tae e whakaaturia ana. Ka whakamahia hoki te whakapōraruraru i roto i te ine i te ahotea me te tautuhi rauemi mā te tirotiro whakapōraruraru.
Whakamutunga
He ariā whatu nui te whakapōraruraru, e pā ana ki te ahunga o te wiri o ngā ngaru mārama. He mea nui te mārama ki te whakapōraruraru me te whakahaere i tēnei mea i roto i ngā momo tono hangarau. Mā roto i ngā tauira kua whakaahuahia, i ako mātou me pēhea te pānga o te tātari whakapōraruraru ki te kaha o te mārama, me pēhea hoki te hanga e te koki Brewster ngā āhuatanga whakapōraruraru tino pai. Mā te mārama ki ēnei āhuatanga, ka taea e mātou te mārama ake ki te tūranga o te whakapōraruraru i roto i te hangarau me te pūtaiao o ia rā.
