פּאָלאַריזאַציע בייַשפּיל פֿראַגן
פּאָלאַריזאַציע איז אַ וויכטיקע דערשיינונג אין פיזיק וואָס באַשרײַבט די אָריענטאַציע פון ליכט כוואַליעס. ווען מיר רעדן וועגן פּאָלאַריזאַציע, באַצייכענען מיר אָפט ליכט כוואַליעס ווי עלעקטראָמאַגנעטישע כוואַליעס וואָס קענען אָסצילירן אין פֿאַרשידענע ריכטונגען. אין דעם קאָנטעקסט באַציט זיך פּאָלאַריזאַציע צו דער ספּעציפֿישער אָריענטאַציע וואָס די כוואַליעס נעמען. דער אַרטיקל וועט דיסקוטירן דעם באַגריף פון פּאָלאַריזאַציע אין טיפקייט און צושטעלן עטלעכע בייַשפּיל פּראָבלעמען צו קלעראַפֿיצירן דעם פֿאַרשטאַנד פֿון דעם מאַטעריאַל.
גרונט־קאָנצעפּט פֿון פּאָלאַריזאַציע
פּאָלאַריזאַציע פּאַסירט ווען ליכט כוואַליעס אָסצילירן אין אַ ספּעציפֿישער ריכטונג. נאָרמאַלערווייַז אָסצילירט זעבאר ליכט אין קייפל ריכטונגען פּערפּענדיקולאַר צו זיין ריכטונג פון פאַרשפּרייטונג. אָבער, מיט פּאָלאַריזאַציע, קענען מיר באַגרענעצן די ריכטונג פון די אָסצילאַציעס. פּאָלאַריזאַציע קען ווערן אינדוצירט דורך עטלעכע מעטאָדן, אַזאַ ווי פּאָלאַריזאַציע דורך רעפלעקציע, צוויי-ברעכונג, און די נוצן פון פּאָלאַריזירנדיקע פילטערס.
1. פּאָלאַריזאַציע דורך רעפלעקציע: ווען ליכט רעפלעקטירט זיך פון אַ דיעלעקטרישער ייבערפלאַך, ווי וואַסער אָדער גלאָז, קען די רעפלעקטירטע ליכט זיין טיילווייז פּאָלאַריזירט.
2. טאָפּלטע רעפראַקציע: עטלעכע קריסטאַלינע מאַטעריאַלן, ווי קאַלסיט, קענען צעטיילן ליכט אין צוויי שטראַלן וואָס זענען פּאָלאַריזירט אין געוויסע ווינקלען צו יעדער אַנדערער.
3. פּאָלאַריזירנדיקע פֿילטערס: פּאָלאַריזירנדיקע פֿילטערס לאָזן נאָר ליכט פּאָלאַריזירט אין איין באַשטימטער ריכטונג דורכגיין, און עלימינירן ליכט פּאָלאַריזירט אין אַנדערע ריכטונגען.
דערצו קען פּאָלאַריזאַציע פּאַסירן נאַטירלעך אָדער קינסטלעך. אין וואָכעדיקן לעבן זענען זונברילן וואָס נוצן פּאָלאַריזירנדיקע פילטערס אַ געוויינטלעכער פּראַקטישער בייַשפּיל.
פּאָלאַריזאַציע בייַשפּיל פֿראַגן
כדי צו פֿאַרשטיין טיפֿער וועגן פּאָלאַריזאַציע, לאָמיר דיסקוטירן די פֿאָלגנדיקע ביישפּילן:
פראגע 1: פּאָלאַריזאַציע מיט אַ פּאָלאַריזירנדיקן פילטער
פראגע:
אויב אַ שטראַל פון נישט-פּאָלאַריזירט ליכט מיט אָנהייב אינטענסיטעט \(I_0 \) גייט דורך אַ פּאָלאַריזירנדיקן פילטער, וואָס איז די אינטענסיטעט פון דעם ליכט וואָס קומט אַרויס פון דעם פילטער?
לייזונג:
ווען נישט-פּאָלאַריזירט ליכט גייט דורך אַ פּאָלאַריזירנדיקן פֿילטער, ווערט די אינטענסיטעט פֿון דעם אַרויסגייענדיקן ליכט באַהערשט דורך מאַלוס'ס געזעץ. פֿאַר נישט-פּאָלאַריזירט ליכט, וועט האַלב פֿון דער אָנהייבנדיקער אינטענסיטעט דורכגיין דעם פֿילטער.
\[
איך = \frac{1}{2} I_0
\]
אַלזאָ, די אינטענסיטעט פֿון ליכט וואָס קומט אַרויס פֿונעם פֿילטער איז האַלב פֿון דער אָנהייב־אינטענסיטעט, נעמלעך \( 0,5 I_0 \).
פראגע 2: צוויי פּאָלאַריזירנדיקע פילטערס מיט ווינקלען צו דער הויפּט אַקס
פראגע:
וואָס איז די לעצטע אינטענסיטעט פון ליכט וואָס גייט דורך צוויי פּאָלאַריזירנדיקע פילטערס וואָס זענען אויסגעשטעלט אין אַ ווינקל פון 30°C איינער צום אַנדערן? די אָנהייב אינטענסיטעט פון ליכט איז 0°C.
לייזונג:
פֿאַר צוויי פּאָלאַריזירנדיקע פֿילטערס מיט אַ ווינקל _( _heta _) צווישן זייערע פּאָלאַריזאַציע אַקסעס, ווערט די אינטענסיטעט פֿון ליכט נאָך דורכגיין דעם צווייטן פֿילטער געגעבן דורך דער פֿאָרמולע:
\[
איך = I_0 ∫קאָס² − heta
\]
דורך אריינגעבן דעם ווערט \( \theta = 30^\circ \):
\[
איך = I_0 γ² 30^Ω = I_0 (Ω²)^2 = I_0 Ω 3}{4
\]
אַלזאָ, די לעצטע אינטענסיטעט איז \( \frac{3}{4} I_0 \).
פראגע 3: פּאָלאַריזאַציע דורך רעפלעקציע
פראגע:
ליכט שלאָגט די וואַסער־איבערפֿלאַך מיט אַן אינצידענץ־ווינקל (53°C). אויב דער רעפֿראַקטיווער אינדעקס פֿון וואַסער איז 1,33, באַשטימט דעם ברוסטער־ווינקל און קאָנטראָלירט צי דאָס ליכט איז פּערפֿעקט פּאָלאַריזירט.
לייזונג:
ברוסטער'ס ווינקל (\( \theta_B \)) פּאַסירט ווען די רעפלעקטירטע ליכט איז פּערפֿעקט פּאָלאַריזירט און קען אויסגערעכנט ווערן מיט דער פֿאָרמולע:
\[
טאַן טהעטאַ ב = n
\]
וואו \(n \) איז דער רעפראַקטיווער אינדעקס פון דעם צווייטן מעדיום (וואַסער אין דעם פאַל).
\[
טאַן β = 1,33 משמעות β = טאַן β (-1) (1,33) אַפּפּראָקס. 53
\]
זינט דער ווינקל פון אינצידענץ איז 53°C, וואָס איז די זעלבע ווי דער ברוסטער ווינקל, וועט די רעפלעקטירטע ליכט זיין פּערפעקט פּאָלאַריזירט.
דיסקוסיע
פֿון די דריי בייַשפּיל פּראָבלעמען אויבן, קענען מיר זען פֿאַרשידענע סיטואַציעס וואו דער באַגריף פֿון פּאָלאַריזאַציע איז אָנווענדלעך. אין דער ערשטער און צווייטער פּראָבלעם, מאַלוס'ס געזעץ און דער ווינקל צווישן די פֿילטערס ווירקן אויף די אינטענסיטעט פֿון ליכט וואָס גייט דורך דעם פּאָלאַריזירנדיקן פֿילטער. אין דער דריטער פּראָבלעם, באַשטימט ברוסטער'ס ווינקל די באַדינגונגען אונטער וועלכע דאָס רעפֿלעקטירטע ליכט איז פּערפֿעקט פּאָלאַריזירט. פֿאַרשטיין די גרונטלעכע באַגריפֿן איז וויכטיק פֿאַר ווייטערדיקע אַפּליקאַציעס אין אָפּטיק און טעכנאָלאָגיעס וואָס נוצן פּאָלאַריזאַציע, ווי קאַמעראַס, טעלעסקאָפּן און פֿיבער-אָפּטישע קאָמוניקאַציע דעוויסעס.
פּאָלאַריזאַציע אַפּליקאַציע
פּאָלאַריזאַציע האט אַ פאַרשיידנקייט פון פּראַקטישע אַפּליקאַציעס. אין פאָטאָגראַפיע, העלפֿן פּאָלאַריזירנדיקע פילטערס רעדוצירן בליץ און פֿאַרבעסערן קאָנטראַסט אין בילדער. אין LCD דיספּלייז, ווערט פּאָלאַריזאַציע גענוצט צו קאָנטראָלירן די ליכט און קאָליר וואָס ווערט געוויזן. פּאָלאַריזאַציע ווערט אויך גענוצט אין סטרעס מעסטונג און מאַטעריאַל אידענטיפיקאַציע דורך פּאָלאַריזאַציע ספּעקטראָסקאָפּיע.
קעסימפּולאַן
פּאָלאַריזאַציע איז אַ קריטישער אָפּטישער באַגריף, וואָס באַטראַפֿט די ריכטונג פֿון אָסצילאַציע פֿון ליכט כוואַליעס. פֿאַרשטיין פּאָלאַריזאַציע און ווי אַזוי זי צו קאָנטראָלירן איז קריטיש אין אַ פֿאַרשיידנקייט פֿון טעכנאָלאָגישע אַפּליקאַציעס. דורך די באַשריבענע ביישפּילן, האָבן מיר געלערנט ווי ליכט אינטענסיטעט קען ווערן באַאיינפֿלוסט דורך אַ פּאָלאַריזירנדיקן פֿילטער און ווי דער ברוסטער ווינקל שאַפֿט פּערפֿעקטע פּאָלאַריזאַציע באַדינגונגען. דורך פֿאַרשטיין די אַספּעקטן, קענען מיר בעסער אָפּשאַצן די ראָלע פֿון פּאָלאַריזאַציע אין טעגלעכער טעכנאָלאָגיע און וויסנשאַפֿט.
