Fizika-texnika

Polarizatsiyalangan yorug'likni qo'llash
Tabiatdagi yorug'likning qutblanishining mohiyati va printsipini yaxshiroq tushunish uchun qutblangan yorug'likdan foydalanishning aniq misollari yordam beradi:
Molekulyar fizikada (moddaning yuzasi va tuzilishini o'rganishda, shuningdek, moddalar molekulalarining qutblanish hodisasini o'rganishda). Polarizatsiya tekisligining aylanishi saxarimetriya usullarining asosi hisoblanadi (eritmalarning konsentratsiya darajasini aniqlash uchun).
Geologiyada (qutblangan nurda turli xil minerallar va mahsulotlarni o'rganishda geologlar ajrata oladilar: mahsulot va minerallar, tabiiy va sun'iy kelib chiqish, soxta va haqiqiy mahsulotlar).
Fotosuratda (sirlangan ramkalarda rasmlarning reproduktsiyasini bajarish, fotosuratchilar linzaga qo'yilgan qutblangan filtr tufayli shishaning porlashini osongina yo'q qilishlari mumkin).
Optikada (polarizatsiyalangan durbin kema kapitanlariga kemada to'g'ri yo'nalish bo'yicha harakatlanishiga yordam beradi, shu bilan birga kuzatuv paytida qayd etilgan dengiz to'lqinlaridagi shovqinli yorug'lik aksini yo'q qiladi). Polarizatsiya qiluvchi mikroskoplar minerallarning eng yupqa qismlarini (kesimlarini) o'rganishda olimlarga moddaning tuzilishini aniqlash imkonini beradi. Stereo kinoda polarizatsiyalangan ko'zoynaklar uch o'lchamli illyuziyani yaratish uchun ishlatiladi.
Texnologiyada (yorug'lik nurining intensivligini silliq tartibga solish zarurati tug'ilganda yorug'lik polarizatsiyasidan keng foydalanish mavjud). Polarizatsiya ko'plab qurilmalarda (masalan, kompyuter monitorlari, soatlar, taymerlar) ishlatiladigan suyuq kristalli displeylarni yaratish uchun ham qo'llaniladi.
Astronomiyada (yorug'likning spektral parchalanish jarayoni suyuq suv mavjudligining ishonchli ko'rsatkichiga aylanishi mumkin, ularsiz quruqlik tipidagi hayotning shakllanishi mumkin emas). Polarizatsiya burchagini hisoblash yorug'likni sindiruvchi suyuqlik tarkibini iloji boricha aniqroq aniqlash imkonini beradi.
Shunday qilib, tabiatda yorug'lik polarizatsiyasining turli xil qo'llanilishi va bu hodisaning asosiy tushunchalarini o'rganishning ahamiyati haqida gapirish mumkin.
Mario Gliozzi Ilgari Gyuygens tomonidan kashf etilgan hodisa haqida aytilgan edi, u o'zini samimiy ta'kidlaganidek, tushuntirishni bera olmagan. Islandiya shpati kristalidan o'tgan yorug'lik nuri o'ziga xos xususiyatga ega bo'ladi, buning natijasida u birinchisiga parallel bo'lgan ikkinchi island shpati kristaliga urilganda, u endi qo'shaloq sinishi emas, balki oddiy bo'ladi. Agar bu ikkinchi shp kristall aylantirilsa, u holda yana ikki marta sinishi sodir bo'ladi, lekin ikkala singan nurlarning intensivligi aylanish burchagiga bog'liq bo'ladi.
IXX-asrning dastlabki yillarida frantsuz harbiy muhandisi Etyen Malyu (1775-1812) ushbu hodisani o'rganish bilan shug'ullandi, u 1808 yilda suvdan 52 ° 45 burchak ostida aks ettirilgan yorug'lik xuddi shunday xususiyatga ega ekanligini aniqladi. yorug'lik island shpati kristali orqali o'tadi va aks ettiruvchi sirt, xuddi kristallning asosiy qismidir.
Bu hodisa boshqa har qanday moddadan aks ettirilganda ham kuzatilgan, ammo kerakli tushish burchagi moddaning sinishi ko'rsatkichiga qarab o'zgarib turardi. Metall yuzadan aks ettirilgan taqdirda, rasm yanada murakkab edi.
O'sha yili yozgan keyingi asarida Malus fizika darsliklarida hali ham "Biopolariscope" nomi bilan tasvirlangan va burchak ostida joylashgan ikkita ko'zgudan iborat bo'lgan polariskop bilan tajriba o'tkazgan holda, quduqning formulasiga keladi. uning nomi bilan atalgan qonun.
Malus o'z tadqiqotini olib borayotgan bir paytda, Parij Fanlar akademiyasi tajriba bilan tasdiqlangan eng yaxshi ikki sinishlik matematik nazariyasi uchun tanlov e'lon qildi (1808). Malus ushbu tanlovda ishtirok etdi va 1810 yilda nashr etilgan "Theorie de la double refraction de la lumiere dans les materials cristalisees" ("Kristal moddalardagi yorug'likning ikki marta sinishi nazariyasi") tarixiy ishi uchun mukofot oldi.
Unda Malyus kashfiyoti va topgan qonunini tasvirlaydi; uni tushuntirish uchun u Nyutonning nuqtai nazarini «inkor etib bo'lmaydigan haqiqat sifatida emas», balki faqat hodisani hisoblash imkonini beruvchi gipoteza sifatida qabul qiladi. Shu tariqa oʻzini yorugʻlikning korpuskulyar nazariyasi tarafdori deb eʼlon qilgan Malus yorugʻlik korpuskulalarining qutblanishiga izoh topishga harakat qiladi, bu haqda Nyuton 26-savolda qisqacha eslatib oʻtadi.
Tabiiy yorug'likda, hozir deyilganidek, yorug'lik korpuskulalari barcha yo'nalishlarda yo'naltirilgan, lekin ikki singan kristall orqali o'tayotganda yoki aks etganda ular ma'lum bir tarzda yo'naltiriladi. Korpuskulalar ma'lum bir yo'nalishga ega bo'lgan yorug'lik Malus tomonidan qutblangan deb nomlangan; bu so'z va uning hosilalari fizikada shu kungacha saqlanib qolgan.
Malus tomonidan boshlangan yorug'likning qutblanishi bo'yicha tadqiqotlarni Frantsiyada Biot va Arago, Angliyada esa bir vaqtlar kaleydoskop ixtirosi (1817) bilan mashhur bo'lgan Bryuster davom ettirdilar. kristalli optika. 1811 yilda Malus, Biot va Brewster mustaqil ravishda aks ettirilgan nurning ham qisman qutblanganligini aniqladilar.
1815 yilda Devid Bryuster (1781-1868) ushbu tadqiqotlarni o'z nomi bilan atalgan qonunni kashf qilish bilan to'ldirdi: aks ettirilgan va singan nurlar har biriga perpendikulyar bo'lganda, aks ettirilgan nur to'liq qutblangan (va mos keladigan singan nur maksimal polarizatsiyaga ega). boshqa.
Dominik Fransua Arago (1786-1853) yarim oy, kometalar, kamalaklarning nurlarining qutblanishini o'rnatdi va shu bilan bularning barchasi quyosh nuri aks etishini yana bir bor tasdiqladi. Issiq suyuqlik va qattiq jismlar tomonidan qiya burchak ostida chiqarilgan yorug'lik ham qutblangan bo'lib, bu yorug'lik moddaning ichki qatlamlaridan kelib chiqishi va sinishi, o'chib ketishini isbotlaydi.
Ammo Aragoning eng muhim va eng mashhur kashfiyoti 1811 yilda u tomonidan kashf etilgan xromatik qutblanishdir. Qutblangan nur yo'liga 6 mm qalinlikdagi tosh kristalli plastinka qo'yib, u orqali shpa kristall orqali o'tayotgan nurni kuzatish orqali Arago bir-birini to'ldiruvchi ranglarda bo'yalgan ikkita tasvirni oldi. Plastinka aylantirilganda ikkala rasmning rangi o'zgarmadi, lekin shpa kristall aylantirilganda o'zgardi va ikkala rang ham doimo bir-birini to'ldiruvchi bo'lib qoldi.
Demak, agar tasvirlardan biri shpakristalning ma'lum bir holatida dastlab qizil rangga ega bo'lsa, u aylantirilganda u ketma-ket to'q sariq, sariq, yashil va boshqalarga aylanadi. Biot bu tajribani 1812 yilda takrorladi va burilish burchagini ko'rsatdi. tasvirning ma'lum bir rangini olish uchun zarur bo'lgan shpar kristal, plastinka qalinligi bilan proportsionaldir. Bundan tashqari, 1815 yilda Biot dumaloq polarizatsiya hodisasini va dekstrorotator va levorotator moddalar mavjudligini aniqladi.
O'sha yili Biot turmalinning ikki marta sinishi va oddiy nurni o'zlashtirishi va faqat g'ayrioddiy nurni o'tkazish qobiliyatiga ega ekanligini aniqladi. Ushbu hodisa 1820 yilda Gerschel tomonidan ishlab chiqilgan taniqli "turmalin qisqichlari" uchun asos bo'ldi - bugungi kungacha o'zgarmagan eng oddiy polarizatsiya qurilmasi.
Ushbu qurilmaning eng katta noqulayligi nurning ranglanishi edi. 1820 yilda ingliz fizigi Uilyam Nikol (1768-1851) tomonidan taklif qilingan prizmada bu kamchilik yo'q. Nikol prizmasi ham faqat g'ayrioddiy nurning o'tishiga imkon beradi. Ikkita shunday "nikollar" ni, chunki bu qo'sh sindiruvchi prizmalar, hozirgacha eng keng qo'llanilishiga ega bo'lgan bitta qurilmaga birlashtirish 1839 yilda Nikolning o'zi tomonidan amalga oshirilgan.
Shunday qilib, fizikaning keng va qiziqarli bo‘limi bo‘lgan, hozirda barcha darsliklarga kiritilgan yorug‘lik qutblanishining asosiy hodisalari fransuz fiziklari tomonidan 1808 yildan 1815 yilgacha yetti yil ichida kashf etilgan. korpuskulyar nazariyaning bayrog'i, u bu hodisalarda yana bir tasdiqni olgandek tuyuldi.
To'lqinning tarqalish yo'nalishi;
Doiraviy polarizatsiya - induksiya vektorining aylanish yo'nalishiga qarab o'ng yoki chap;
Elliptik polarizatsiya - dumaloq va chiziqli qutblanishlar orasidagi oraliq holat. Inkogerent nurlanish qutblanishi yoki yuqoridagi usullardan birortasi bilan toʻliq yoki qisman qutblanishi mumkin emas. Bunda polarizatsiya tushunchasi statistik jihatdan tushuniladi.
Polarizatsiyani nazariy ko'rib chiqishda to'lqin gorizontal ravishda tarqaladi deb taxmin qilinadi. Keyin to'lqinning vertikal va gorizontal chiziqli polarizatsiyasi haqida gapirishimiz mumkin.