P Gepolariseerd: Gedetailleerde ontleding en feite


Wanneer lig op 'n medium tref, moet dit 'n pad parallel met die voortplantingsmedium of loodreg daarop volg.

In die vorige pos het ons 'n gegee kort inleiding oor s gepolariseerde golwe, wat loodreg op die voortplantingsrigting is. P-polarisasie is die rigting van die gepolariseerde golf parallel met die voortplantingsmedium. Oor die algemeen is die belyning van die invallende golf en die p gepolariseerde golwe dieselfde, dit wil sê, albei is in dieselfde rigting.

Kom ons bespreek hoe ons p-polarisasie kan bereik en die oorsaak van p-gepolariseerde golf in detail.

Wat is p-polarisasie?

Aanvaar dat elektromagnetiese straling op 'n diëlektriese medium soos glas inval. 'n Deel van straling wat deur die medium oorgedra word en 'n deel van die lig reflekteer as gevolg van oppervlakeffek, die algemene polarisasieproses.

Daar word gesê dat elektromagnetiese straling is p gepolariseer wanneer die oorgedra straling goed gedefinieer is in 'n enkele rigting parallel met die voortplantingsmedium. Ons kan die verdwynende Brewster se hoek in p-polarisasie waarneem.

Ons weet dat die oorgedra golwe parallel is met die voortplantingsmedium; dus is die invallende golf ook in die presiese rigting parallel met die medium van voortplanting.

Beeldkrediete: Beeld deur OpenIcons van Pixabay 

p gepolariseerde lig

Lig is elektromagnetiese straling; dus kan dit maklik polarisasie ondergaan wanneer dit deur 'n polariserende medium gaan.

p gepolariseer
P Gepolariseerde golf

Die oriëntasie van die gepolariseerde lig word gekenmerk om parallel aan die vlak van inval te lê. Die oriëntasie hang af van Brewster se hoek aangesien die p gepolariseerde lig moeiliker is om te bereik by Brewster se hoek.

Wat is p gepolariseerde lig?

Invallende ligte is ongepolariseerd; hulle is ewekansig in alle rigtings versprei, wat ons lei tot die verlies van ligenergie as gevolg van sekere oppervlakverskynsels. Om sulke verlies te vermy, gebruik ons ​​die tegniek van polarisasie deur die verpletterde lig in een pad te bring.

Die inperking van die ewekansige lig in 'n goed gedefinieerde rigting parallel met die invalsvlak en dus word die elektriese velde ook parallel aan die invalsvlak gewys.

Kom ons neem aan dat 'n ongepolariseerde lig ewekansig versprei word op 'n vlak wat op die diëlektriese medium laat val word. Soos gewoonlik, 'n deel word weerspieël en word gedeeltelik oorgedra, wat lei tot ewekansige ligstraling wat 'n enkele pad naspeur. As die koppelvlak loodreg op die deurgelate ligrigting is, volg die deurgelate lig 'n pad parallel met die voortplantingsmedium; dit gee die p gepolariseerde lig.

p gepolariseerde golf

Ons weet dat alle golwe nie polarisasie kan ondergaan nie; enigste dwarsgolwe kan. Een so 'n voorbeeld van 'n transversale golf is 'n elektromagnetiese golf. Kom ons bespreek nou hoe die p-polarisasie in hierdie golwe plaasvind.

Elektromagnetiese golwe kombineer beide elektriese en magnetiese velde wat loodreg op mekaar lê. Aangesien elektriese velde en magnetiese velde nie in fase is nie, kan ons hulle in fase bring deur polarisasie. Tydens die proses word die ongewenste ewekansige golwe gereflekteer, en slegs die golwe wat ingeperk kan word, word toegelaat om uit te stuur. Oor die algemeen word daar na die p-polarisasie van 'n golf verwys as die transversale magnetiese gepolariseerde golf omdat, in 'n elektromagnetiese golf, magnetiese velde loodreg op die koppelvlak is. Gevolglik het hulle parallel aan die meridionale vlak gepolariseer.

P Gepolariseerde Elektromagnetiese golf

Gestel die elektromagnetiese golf tref die medium en word gepolariseer en deur die medium parallel met die invalsvlak oorgedra, en sommige van die golwe word weerkaats. Die verskynsel vind plaas tussen die twee mediums van verskillende brekingsindekse. Die tangensiële komponent van die elektriese veld en die magnetiese veld kan soos volg opgelos word;

Kom ons neem aan dat die elektromagnetiese golf stuur vanaf die medium van brekingsindeks η1 aan η2 en θi wees die invalshoek, θr wees die refleksiehoek en θt wees die hoekoordrag.

Vryliggaamdiagram wat p gepolariseerde EM-golf beskryf

Die tangensiële komponent van die elektriese en magnetiese veld by die koppelvlak van beide die medium is

Ebruin, 1 = Ebruin, 2

Hbruin, 1 =Hbruin, 2

Vir die magnetiese veld is al die komponente tangensiaal, en daarom kan ons hulle skryf as

Hi =Hr + Ht

Waar Hi is die voorval magneetveld, Hr is die gereflekteerde magnetiese veld, en Ht is die oorgedra magnetiese veld.

Die tangensiële vektor vir die elektriese veld is 'n bietjie ingewikkeld omdat al die komponente in verskillende rigtings georiënteer is. Hulle kan geskryf word as

Ei kosθi - Er kosθr = Et kosθt

Waar E.i, Er en Et is die insidente, gereflekteerde en oorgedra elektriese velde, onderskeidelik.

Vir elektriese veld is die invalshoek en refleksiehoek dieselfde, d.w.s. θir; dus kan die vergelyking geskryf word as

Ei kosθi - Er kosθi = Et kosθt (1)

Die magnetiese veldkomponente kan in terme van elektriese veld geskryf word as

Ei/η1+Ei/η1=Et/η2 (2)

Die verhouding van die gereflekteerde en oorgedra golf met die invallende golf gee die vereiste p gepolariseerde gereflekteerde en oorgedra golf as

Er/Ei=r

en Et/Ei =r

Deel nou die vergelykings (1) en (2) deur Ei kry ons

Cosθi – r cosθi = t cosθt

1/ηi+r/η1=t/η2

Die brekingsindeks kan geskryf word in terme van verhouding van golf in vrye ruimte en standaardwaarde van brekingsindeks in die medium as

η10

Deur die vergelykings wat hierbo verkry is te vergelyk en op te los, kan ons die p gepolariseerde reflektiewe golf as skryf

rp2 kosθi1 kos θt/η2 cos θ+η1 kos θt

En die oorgedra p gepolariseerde golf as

tp=2η2 kosθi/ η2 kosθi1 kos θt

Die vergelyking hierbo verkry gee die p gepolariseerde elektromagnetiese golf wat deur 'n medium uitsaai. Die vergelykings word ook genoem as "Fresnel se vergelykings vir p gepolariseerde golf."

p-gepolariseerde voorkoms

P-polarisasie hang af van die golf se invalshoek op die koppelvlak. Aangesien Brewster se hoek by die koppelvlak tydens die p-polarisasie verdwyn, behoort die invalshoek nie gelyk te wees aan Brewster se hoek nie.

P gepolariseerde golwe kan as 'n invallende golf gebruik word; dit beteken dat p gepolariseerde golwe meestal lineêr gepolariseer is.

As 'n lineêr gepolariseerde liggolf op die koppelvlak van die diëlektriese medium inval teen Brewster se hoek parallel met die rigting van voortplantingsmedium, dan sal daar geen refleksie op die medium plaasvind nie, want Brewster se hoek verwys na die hoek waarteen geen refleksie moontlik is nie. . Daarom kan ons volledig waarneem breking en transmissie van die lig golf deur die medium wanneer die p gepolariseerde golf as die invallende golf gebruik word, en dus sal weerkaatsingskoëffisiënt nul wees.

p-gepolariseerde emissie

Die emissie van die gepolariseerde golf word die meeste in plasmone waargeneem. Met behulp van die foto-elektriese emissiemikroskoop kan ons die uitstraling van gepolariseerde lig waarneem. Die emissie van die lineêr gepolariseerde optiese golwe word op 'n nanoskaal waargeneem.

Young se dubbelspleet-eksperiment vir hoë-intensiteit lasers gee 'n goeie rekening vir die p gepolariseerde emissie. Die intensiteit van die p gepolariseerde emissie as die funksie van emissiehoek word waargeneem rondom 597 nm. Die elektrone met die hoë-energietoestand gee vinniger vry as die laer-energie-elektrone. Vir die p gepolariseerde emissie moet die invallende p gepolariseerde laser skuins wees. Die hoër energie wat uitgestraal word, word versnel in die gepolariseerde rigting van die invallende laserstraal.

P gepolariseerde Emissie

Kan jy sirkelvormige gepolariseerde lig sien?

Die meeste van ons is onbewus van ons sensitiwiteit teenoor polarisasie. Polarisasie is niks anders as die oriëntasie van die lig wat in 'n bepaalde rigting ossilleer nie. Ons sien die patroon van die polarisasie in die lug, maar ons kan dit nie as polarisasie herken nie. Mense kan ook sirkelvormige gepolariseerde lig met kaal oë waarneem.

Menslike oë het die vermoë om gepolariseerde lig op te spoor. Die polarisasiehoek kan opgespoor word met behulp van 'n verskynsel genaamd Haidinger se borsels.

Is p-polarisasie vertikaal?

Ja, bl polarisasie is vertikaal. 'n Vertikale polarisasie stem ooreen met een of ander arbitrêre verwysingsraamwerk. Deur die rigting van swaartekrag in ag te neem, kan ons sê vertikale polarisasie en p-polarisasie is dieselfde.

As ons die rigting van swaartekrag as die voortplantingsmedium beskou, dan het vertikaal gepolariseerde lig die elektriese veld parallel met die rigting van die swaartekrag; dit beteken dat p-polarisasie vertikaal is aangesien die gepolariseerde golf parallel is met die voortplantingsrigting saam met die medium.

In sommige gevalle weerspreek bogenoemde stelling egter wat ons aangeneem het. As ons die voortplanting van lig op die medium kies met inagneming van die swaartekragrigting, is p-polarisasie nie vertikaal nie, aangesien die elektriese veld loodreg op die voortplanting van die golf is.

Dus is p-polarisasie vertikaal of nie, afhangende van die verwysingsraamwerk. In die laboratoriumraam gebruik ons ​​horisontale rigting as die parallel met die voortplanting.

Keerthi Murthi

Ek is Keerthi K Murthy, ek het nagraadse studie in Fisika voltooi, met die spesialisasie in die veld van vastestoffisika. Ek beskou fisika nog altyd as 'n fundamentele vak wat aan ons daaglikse lewe gekoppel is. As 'n wetenskapstudent geniet ek dit om nuwe dinge in fisika te verken. As skrywer is my doel om die lesers op die vereenvoudigde wyse deur my artikels te bereik. Bereik my – keerthikmurthy24@gmail.com

Onlangse plasings