Mavzu: magnit maydonida qutublanish tekisligini burilishi

I BOB Yorug’likning qutblanishi

1.1.Tabiiy va qutblangan yorug‘lik

Yorug'lik qutblanishining qo'llanilishi

Polarizatsiya qiluvchi filtrlar fotosuratda suv kabi aks etuvchi sirtlardan aks etgan yorug'lik natijasida hosil bo'lgan alangani yo'q qilish uchun ishlatiladi.

Ular, shuningdek, qisman qutblangan ko'k osmon nurlari natijasida hosil bo'ladigan porlashni yo'q qilish uchun ishlatiladi va shu bilan kontrastli fotosuratlar olinadi.

Kimyoda, shuningdek oziq-ovqat sanoatida asbob deb nomlangan qutb o'lchagich, bu eritmadagi qutblanish burchagi burilishini hosil qiladigan ba'zi moddalar kontsentratsiyasini o'lchashga imkon beradi.

Masalan, qutblangan nurdan o'tish orqali va polarimetr yordamida sharbat va ichimliklardagi shakar kontsentratsiyasini ishlab chiqaruvchi standartlari va sanitariya nazorati bilan mosligini tekshirish uchun tezda aniqlash mumkin.

1-rasm.
Bizga ma’lumki, elektromagnit to‘lqinlar ko‘ndalang to‘lqinlardir. SHuning bilan birga yorug‘lik to‘lqinlarida odatda tarqalish yo‘nalishiga (nurga) nisbatan asimmetriyalik bo‘lmaydi. Bunga tabiiy yorug‘lik tarkibida nurga perpendikulyar bo‘lgan xamma yo‘nalishlar bo‘yicha sodir bo‘layotgan tebranishlar mavjudligi sabab bo‘ladi (1-rasm). Biz yorug‘lik to‘lqini ayrim atomlar tarqatayotgan juda ko‘p to‘lqin tizmalaridan iborat bo‘lishi ko‘rib o‘tgan edik. Har bir tizmaning tebranish tekisligi tasodifiy ravishda orientatsiyalangan bo‘ladi. SHuning uchun natijaviy to‘lqin tarkibida turli yo‘nalishlardagi tebranishlar bir xil ehtimollikda bo‘ladi.

3-расм.

2-rasm.
Tabiiy yorug‘likda turli yo‘nalishdagi tebranishlar bir-birini juda tez va tartibsiz ravishda almashtirib turadi. Tebranishlarining yo‘nalishi biror tarzda tartiblangan yorug‘lik yorug‘lik vektorining tebranishlari fakat bitta tekislikda yuz berayottan bo‘lsa (2-rasm), bunday yorug‘likni yassi (yoki to‘g‘ri chiziqli) qutblangan deb yuritiladi. Yorug‘lik vektori (ya’ni elektr maydon kuchlanganligi vektori ) tebranayotgan tekislikni tebranish tekisligi deb ataymiz. Tarixiy sabablarga ko‘ra vektor tebranayotgan tekislik emas, balki unga perpendikulyar tekislik qutblanish tekisligi deb atalgan. Bu tarzda, aniqlangan qutblanish tekisligi tebranish tekisligichalik yaqqol emasdir. SHu sababli bundan keyin «qutblanish tekisligi» terminidan foydalanmaymiz.

Soddalik uchun tebranayotgan elektr dipoli nurlanishini qarasak, u turli tomonga elektromagnit to‘lqinlar chiqarishini – bunda elektromagnit nurlanish yo‘nalishi ga perpendikulyar, dipol o‘qi tekkisligida kuchlanganlik vektorining tebranishini ko‘ramiz. Magnit maydon kuchlanganlik vektori nur va ga perpendikulyar tekislikda tebranadi. Qutblanish hodisasini to‘la yoritish uchun to‘g‘risida fikr yuritish etarlidir. Buning sababi, birinchidan, Maksvell nazariyasiga binoan tebranayotgan tekkislikka perpendikulyar tekislikda albatta ham tebranadi, ikkinchidan moddalarga ning ta’siri ta’siridan ko‘ra ko‘proq bo‘lar ekan. – yorug‘lik vektori deb ataladi.

Yorug‘lik manbaining o‘lchamlari qanchalik kichik bo‘lmasin, undagi «nurlangichlar» soni nihoyat ko‘p bo‘ladi. Boshqacha aytganda, har onda manbadagi milliardlab atomlar to‘lqin nurlatishni tugallasa, milliardlab atomlar to‘lqin chiqarishni boshlaydi.

Demak, biror jism nurlatayotgan yorug‘likda yorug‘lik vektori turli yo‘nalishlarda bir xil ehtimollikda tebranadi ning turli yo‘nalishlarda bir xil taqsimlanganligi nurlanayotgan atomlar soning ko‘pligidan, amplituda qiymatlarining tengligi har bir atom nurlanish intensivligini bir xilligidan kelib chiqadi.

4-rasm

Tabiiy nurning yo‘liga tekisliklari o‘zaro burchak hosil qiladigan ikki qutblagich qo‘yamiz. Birinchi qutblagichdan chiqqan yassi qutblangan yorug‘likning intensivligi tabiiy yorug‘lik intensivligining yarmiga teng bo‘ladi. Malyus qonuniga ko‘ra ikkinchi qutblagichdan intensivligi bo‘lgan yorug‘lik chiqadi. SHunday qilib, ikki qutblagich orqali o‘tgan yorug‘likning intensivligi quyidagiga teng:

. (1)

Maksimal intensivlik ga teng bo‘lib, u =0 bo‘lganda (qutblagichlar parallel bo‘lganda) hosil bo‘ladi. = bo‘lganda intensivlik nolga teng – to‘g‘ri burchak ostida kesishgan qutblagichlar yorug‘likni o‘tkazmaydi.

Yorug‘likning tarkibida biror yo‘nalishdagi tebranishlar boshqa yo‘nalishlardagi tebranishlarga nisbatan ko‘p bo‘lsa, bunday yorug‘lik qisman qutblangan deb yuritiladi (3.b-rasm). Bunday yorug‘likni tabiiy va yassi qutblangan yorug‘liklarning aralashmasi deb qarash mumkin. Agar qisman qutblangan yorug‘lik qutblagich orqali o‘tkazilayotgan bo‘lsa va asbob nur yo‘nalishi atrofida aylantirilsa, o‘tgan yorug‘likning intensivligi bilan qiymatlar oralig‘ida o‘zgarib turadi, shuning bilan birga bu qiymatlarning biridan ikkinchisiga o‘tish = burchakka burilish bilan amalga oshadi (bir marta to‘la aylanishda ikki marta maksimal va ikki marta minimal qiymatga erishiladi).

(2)

ifoda qutblanish darajasi deb ataladi.

Yassi qutblangan yorug‘lik uchun =0 va =1; tabiiy yorug‘lik uchun va =0.

vektorining tebranishlari faqat bitta tekislikda sodir bo‘ladigan yorug‘lik yassi (chiziqli) qutblangan yorug‘lik deyiladi (3.v-rasm). Yuqorida ko‘rib o‘tilgan davriy tebranayotgan dipoldan nurlanayotgan elektromagnit to‘lqin yassi qutiblangan yorug‘likka misol bo‘la oladi.

Yuqorida ko‘rib o‘tilgan nurlanayotgan atomni xar doim dipolning tebranishiga keltirib bo‘lmaydi. Dipol nurlanishidan tashqari kvadrupolp va boshqa multipollikdagi nurlanishlar mavjud. Bu holda nurlanayotgan yorug‘lik bitta tekislikda tebranayapti deb bo‘lmaydi va uni endi perpendikulyar tekisliklarda qutblangan, faza jihatdan siljigan ikkita tebranish yig’indisi sifatida qarash mumkin. Eng oddiy holda bunday nur aylana, umumiy holda esa ellips bo‘ylab qutblangan bo‘ladi, ya’ni vektor aylana yoki ellips chizadi.