الاستقطاب هو إنتاج الضوء الذي يتأرجح في مستوى واحد. تُعرف الموجات في الفيزياء بأنها أحد أشكال نقل الطاقة، وتنتقل معظم الموجات في الوسائط الفيزيائية، باستثناء الموجات الكهرومغناطيسية التي تتميز بوجود مجالين متساويين في الشدة، أحدهما كهربائي والآخر مغناطيسي، وعلى موقع مرجعي وسيتم التعرف على مفهوم الاستقطاب وأنماطه وأنواعه بالإضافة إلى أنواع الموجات المعرضة له.
تعريف الاستقطاب
يُعرف الاستقطاب بأنه خاصية للموجات الكهرومغناطيسية والإشعاع (الموجات المستعرضة)، حيث يكون اتجاه التذبذب عموديًا على اتجاه حركة الموجة، لأن تموج المجال الكهربائي يحدث في اتجاه عمودي على اتجاه المجال المغناطيسي. مما يعني أن كلاهما متعامدان مع اتجاه انتشار الموجة المستعرضة، وبالتالي يعرف استقطاب الضوء بأنه تكوين منحنى متين للموجة الضوئية حول اتجاه انتشارها عن طريق الانعكاس أو عن طريق الانكسار المزدوج، ويمكن تكون مستقيمة، تكون بيضاوية الشكل أو دائرية. ومن أمثلة الموجات المستعرضة التي يحدث فيها الاستقطاب، الموجات الضوئية وموجات الراديو والموجات الصوتية.(1)(2)(3)
أنظر أيضا: لا يمر الضوء عبر وسط شفاف
الاستقطاب هو إنتاج الضوء الذي يتأرجح في مستوى واحد
أشهر الأمثلة على الموجات المستقطبة هي الاهتزازات التي تنتقل على طول وتر ممتد، مثل آلة موسيقية أو غيتار. يمكن أن تكون هذه الاهتزازات في أي زاوية متعامدة مع الوتر، أي في الاتجاه الرأسي أو الأفقي أو أي اتجاه آخر، بينما تقع في الاتجاه الطولي. تذبذب الموجات في اتجاه الانتشار. ولهذا السبب، لا يحدث أي استقطاب في هذه الأنواع من الموجات، والإجابة الصحيحة لسؤال الاستقطاب هي إنتاج ضوء يهتز في مستوى واحد:(1)
- النطق الصحيح علميا.
يتكون الضوء المستقطب من مجموعة موجات لها نفس اتجاه الاهتزاز، بينما يتكون الضوء غير المستقطب من مجموعة موجات تتحرك في اتجاهات عشوائية حول محور الانتشار.
أنواع الاستقطاب
هناك ثلاثة أنواع أو طرق رئيسية لاستقطاب الموجات الكهرومغناطيسية، وهي:
الاستقطاب عن طريق الانعكاس
تعتبر هذه الطريقة من أبسط الطرق المستخدمة لتوليد الضوء المستقطب الخطي لأنه يتم استخدام الانعكاس على سطح زجاجي يفصل بين وسطين عازلين يختلفان في معامل الانكسار، على سبيل المثال عندما يتم تسليط ضوء طبيعي من لون واحد على سطح زجاجي موجتي الضوء ينعكس المجال المغناطيسي أو المجال. يوجد القطب الكهربائي على السطح، بينما يمر الآخر عبر اللوحة الزجاجية. في هذه الحالة، يتم إنتاج شعاعين مستقطبين، أحدهما يمر عبر الزجاج والآخر ينعكس.
الاستقطاب عن طريق الانكسار المزدوج
يحدث هذا النوع من الاستقطاب في الأوساط الفيزيائية ذات الخصائص متباينة الخواص، وهي الأوساط التي تتوزع فيها الجزيئات وقوى الترابط والشد بشكل غير متساو، مثل بلورة الكالسيت، حيث ينعكس الضوء في هذه البلورة مرة واحدة أو أكثر، ويشمل الاستقطاب المغناطيسي والطوارئ والانكسار الكهربائي.
استقطاب الضوء بالتشتت
ويحدث هذا النوع عندما يسقط شعاع من الضوء الطبيعي على جزيئات تكون أبعادها على ترتيب الطول الموجي للضوء، وبعد ذلك يتبدد الضوء في جميع الاتجاهات. وبالتالي فإن الضوء المنتثر يكون مستقطبا جزئيا، بينما يكون مستقطبا كليا إذا تبعثر في اتجاه متعامد مع اتجاه انتشار الحزمة.
أنماط الضوء المستقطبة
هناك ثلاثة أنواع من الضوء المستقطب:(2)
- الاستقطاب المستقيم.
- الاستقطاب الاهليلجي.
- الاستقطاب الدائري.
أنظر أيضا: يتم استخدام العلاقة لحساب الضغط
وهكذا نصل إلى النتيجة، بعد التوصل إلى الإجابة الصحيحة على السؤال الاستقطاب هو إنتاج الضوء الذي يتأرجح في مستوى واحد. بالإضافة إلى مناقشة مفهوم الاستقطاب وأنماطه وأنواعه.
(علامات للترجمة)أنماط الضوء المستقطب
