سلوك الحدود والاستقطاب للموجات
| English | العربية |
|---|---|
| polariser/ˈpəʊlɑːraɪzə/ | مقطب ضوئي |
لماذا تكسر نظارات الشمس المستقطعة الوهج عن الماء
- ارتدِ نظارات شمسية مستقطعة ويختفي الوهج القاسي المنعكس من بحيرة أو طريق.
- تعمل عن طريق حجب الضوء الذي يهتز في اتجاه معين.
- هذه الحيلة تعمل فقط على الموجات العرضية — وكشفت لنا ما يحدث عندما تلتقي الموجات بحد فاصل.
- الحدود تعكس وتنتقل وتفلتر الموجات بطرق مفيدة.
ما يحدث عند حد فاصل
- عندما تصطدم موجة بحد فاصل بين وسطين، يتم انعكاس جزء منها وانتقال جزء آخر.
- الجزء المُنقَل ينكسر (ينحني) بسبب تغير سرعته، كما رأينا مع الضوء.
- قد تنعكس موجة عن وسط أكثر كثافة وتنعكس رأساً على عقب (تنقلب) — وهو أمر مهم للموجات standing.
- يعتمد مقدار الانعكاس مقابل النفاذ على مدى الاختلاف بين الوسطين.
عندما تواجه الموجة حداً بين وسطين، فإنها بشكل عام:
جزء من الموجة يعكس وجزء ينقل (ينكسر) عند الحد.
الاستقطاب
- الموجة المستعرضة تهتز في مستوى واحد؛ بينما تهتز الضوء العادي في جميع الاتجاهات في آن واحد (غير مستقطب).
- يسمح المرشح المستقطب بمرور الاهتزازات في اتجاه واحد فقط — مما ينتج عنه ضوء مستقطب."
- عند تقاطع مرشحين مستقطبين بزاوية قائمة، لا يمر أي ضوء.
- الانعكاس الساطع يكون مستقطباً جزئياً، ولهذا يمكن للعدسات المستقطبة أن تمنعه.
الموجة العرضية للاستقطاب
رؤية موجة عرضية تهتز في مستوى — النوع الذي يمكن للمرشح الاستقطابي تصفيته.
مرشحان استقطابيان متعامدان بزاوية قائمة. كم ضوء يمر عبر الاثنين؟
المرشح الثاني يحجب الاتجاه الذي مرره الأول، لذا شبه لا ضوء يمر.
حدد جميع العبارات الصحيحة حول الاستقطاب والحدود.
المرشحات تصفي اتجاهاً واحداً (عرضية فقط)، والحدود تقسم الموجات. الصوت (طولي) لا يمكن استقطابه.
فقط الموجات المستعرضة تُستقطب
- لأن الصوت موجة طولية (تهتز على طول مسار انتشارها)، فهو لا يمكن استقطابه.
- حقيقة أن الضوء يمكن استقطابه هي دليل مباشر على أن الضوء موجة مستعرضة."
- يُستخدم الاستقطاب في النظارات الشمسية وشاشات العرض والاختبار الميكانيكي للمواد.
- إنه أحد أوضح الطرق للتمييز بين الموجة المستعرضة والطولية.
أي نوع من الموجات يمكن استقطابه؟
فقط الموجات العرضية تهتز في مستوى، لذا فقط يمكن استقطابها.
لا يمكن استقطاب الصوت لأنه موجة طولية.
يهز الصوت في اتجاه انتشاره، لذا لا يوجد اتجاه عرضي للتصفية.
حقيقة أن الضوء يمكن استقطابه تثبت أن الضوء موجة ____.
فقط الموجات العرضية يمكن استقطابها، لذا يجب أن يكون الضوء عرضياً.
فقط الموجات المستعرضة يمكن استقطابها — الصوت لا يمكن، لأن اهتزازه يكون على طول اتجاه الانتشار وليس عبره. إذا كانت الموجة يمكن استقطابها، فهذا وحده يثبت أنها مستعرضة.
يمر ضوء غير مستقطب عبر مرشح مستقطب عمودي أول، ثم مرشح مستقطب أفقي ثانٍ. كم كمية الضوء التي ستخرج؟
- الأول يجعل الضوء مستقطباً عمودياً.
- الثاني (الأفقي) يحبس الاهتزازات العمودية، لذا يتمر تقريباً لا شيء من الضوء.
عند حد فاصل، تنعكس الموجة جزئياً وتنتقل جزئياً (مع انكسار). المرشح المستقطب يعبر اهتزازاً واحداً فقط، ليعطي ضوءاً مستقطباً — وهو أمر ممكن فقط للموجات المستعرضة. أن الضوء يستقطب (والصوت لا يفعل) يثبت أنه مستعرض.