আলোকবিজ্ঞান

তিন-পোলারাইজার প্যারাডক্স

ক্রসড দুটির মাঝে 45°-এ তৃতীয় পোলারাইজার ঢোকালে আলো আবার বেরোয় — I₀/8।

তিন-পোলারাইজার প্যারাডক্স — ইন্টারঅ্যাকটিভ আলোকবিজ্ঞান সিমুলেশন। ক্রসড দুটির মাঝে 45°-এ তৃতীয় পোলারাইজার ঢোকালে আলো আবার বেরোয় — I₀/8। লাইভ SI পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়ালসহ বিনামূল্যের ব্রাউজার-ভিত্তিক ভার্চুয়াল পদার্থবিজ্ঞান গবেষণাগার।

তিনটি পোলারাইজার

ক্রস করা দুটির মাঝে 45° তে একটি তৃতীয় পোলারাইজার প্রবেশ করান এবং আলো আবার যায় — I₀/8।

ক্রস করা দুটির মাঝে 45° তে একটি তৃতীয় পোলারাইজার প্রবেশ করালে আলো একটি অক্ষে প্রক্ষেপিত হয় যা কোনোটিই সম্পূর্ণ আটকায় না, আংশিক সঞ্চার সম্ভব করে—প্রতি-স্বজ্ঞাগত কিন্তু ক্রমিক ম্যালাস গুণকের প্রয়োজন। আদর্শ শীটের জন্য শীর্ষ সঞ্চার I₀/8 পৌঁছাতে পারে।

• I₀/8 প্রেরিত হয়
• মধ্যম কোণ 45°

তদন্ত সংক্ষিপ্তসার

ল্যাব খোলার আগেই প্রশ্নটি পরিকল্পনা করুন

ব্রিফটি প্রিরেন্ডার করা পাতার প্রতিচ্ছবি: মূল প্রশ্ন, প্রতিদ্বন্দ্বী প্রত্যাশা, চলরাশির ভূমিকা, নিয়ন্ত্রক সূত্র, সেটআপ, বিশ্লেষণ ও বিস্তার প্রম্পট দৃশ্যমান থাকে এবং এই ক্রমেই।

মূল প্রশ্ন

দুটি ক্রসড পোলারাইজার (90° দূরে) সব আলো আটকায়। মাঝে কোনো কোণে একটি তৃতীয় পোলারাইজার ঢোকালে, আরেকটি আটকানো উপাদান যোগ করা কি বেশি আলো বের করতে দেয়?

যে প্রত্যাশাগুলো বিবেচনা করতে হবে

• না — অতিরিক্ত যেকোনো পোলারাইজার কেবল বেশি আলোই আটকাতে পারে, কম নয়।
• অবাক করা ব্যাপার, হ্যাঁ — মধ্যবর্তী কোণের মধ্যম পোলারাইজার আসলে কিছু আলো ফিরিয়ে আনে, বেশি পোলারাইজার প্যারাডক্সিক্যালি সঞ্চালন ফিরিয়ে আনে।
• বাইরের দুটি ক্রসড থাকলে তৃতীয় পোলারাইজার কিছুই বদলায় না।

চলরাশির ভূমিকা

আপনি যা সেট করেন:

• মধ্যম পোলারাইজারের কোণ (°)

আপনি যা মাপেন:

• সঞ্চারিত ভগ্নাংশ

তদন্তটি কীভাবে চলে

1. three-polarizers প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। বাইরের পোলারাইজারগুলো 0° ও 90°-এ স্থির (ক্রসড); মধ্যমটি 45°-এ শুরু হয়।
2. চূড়ান্ত-সঞ্চালিত-তীব্রতা রিডআউট চালু করুন।
3. প্রতিটি ট্রায়ালে মধ্যম পোলারাইজারের কোণ সেট করুন (বাইরের দুটি 0° ও 90°-এ স্থির) এবং তিনটিই পেরোনো আলোর ভগ্নাংশ রেকর্ড করুন।

নিয়ন্ত্রক সমীকরণ

তিন-পোলারাইজার সঞ্চার — I = I₀·cos²θ

পরপর তিনটি পোলারাইজার পেরোনো তিনটি গুণক গুণ করে: অমেরুকৃত আলোর প্রথম পোলারাইজারের 50% সঞ্চালন, তারপর প্রতিটি পরবর্তী কোণ-ধাপে মালুসের সূত্রের cos²। মধ্যবর্তী কোণের মধ্যম পোলারাইজার কেবল দুটি ক্রসড পোলারাইজারের চেয়ে অনেক বেশি সঞ্চালন করতে পারে।

প্রিন্টযোগ্য ওয়ার্কশিটে শিক্ষার্থীদের যা বের করতে বলা হয়

• একটি ট্রায়ালের জন্য প্রেষিত ভগ্নাংশ নির্ণয় করুন 0.5·cos²(θ_mid)·cos²(90° − θ_mid) হিসেবে, যেখানে শুরুর 0.5 গুণিতক ধরে অপোলারায়িত আলো প্রথম পোলারাইজার ভেদ করে, তারপর দুটি ম্যালাস-নিয়ম ধাপ (0° থেকে θ_mid, তারপর θ_mid থেকে 90°)। সারণির সাথে তুলনা করুন। θ_mid = 45° দিলে ঠিক 1/8 — নিশ্চিত করুন।
• ব্যাখ্যা করুন, ক্রস করা বাইরের দুটির ঠিক মাঝখানে 45°-এর মাঝের পোলারাইজার কেন সেই বিস্ময়কর 'আলো ফিরিয়ে আনার' প্রভাব সর্বোচ্চ করে: একক 45° ধাপ একা cos²(45°) = 50% প্রেষণ করে, 0° থেকে সোজা 90°-এ লাফানোর (যা 0% প্রেষণ করে) চেয়ে অনেক ভালো।

ল্যাবের বাইরে এটি কোথায় দেখা যায়

• এই “বেশি ছাঁকনি, বেশি সঞ্চালন” প্রভাবের একটি বিখ্যাত কোয়ান্টাম-বলবিজ্ঞান উপমা আছে (তিন-পোলারাইজার পরীক্ষণ যা দেখায় পরিমাপ কোয়ান্টাম অবস্থা বদলে দেয়)। ধ্রুপদী তরঙ্গ ভাষায় ব্যাখ্যা করুন কেন প্রতিটি পোলারাইজার কেবল নিজের সজ্জার পূর্ব-বিদ্যমান আলো “বাছেই” না, বরং সক্রিয়ভাবে আলোকে নিজের অক্ষে প্রক্ষেপিত করে তার অবস্থা বদলে দেয়।
• মধ্যম পোলারাইজারের কোণ 0°-এর (প্রথমটির সাথে সমান্তরাল) বা 90°-এর (শেষটির সাথে সমান্তরাল) দিকে গেলে সঞ্চালিত ভগ্নাংশের কী হয়? আপনার সূত্র দিয়ে দুটি সীমাই যাচাই করুন এবং ভৌতভাবে ব্যাখ্যা করুন কেন এরা যৌক্তিক।

• AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
• IB Physics — C.3 Wave phenomena
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties

1. তিনটি পোলারাইজার-এ স্বাগতম
2. মাঝের পোলারাইজার নির্বাচন করুন
3. প্লে চাপুন
4. মাঝের পোলারাইজার আলো যেতে দেয়
5. বৈশিষ্ট্য প্যানেল খুলুন
6. আপনি এটি করেছেন!

দৃশ্য সাজাতে, প্লে চাপতে এবং লাইভ পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়াল নিয়ে অন্বেষণ করতে ইন্টারঅ্যাকটিভ সিমুলেশনটি খুলুন।

ইন্টারঅ্যাকটিভ ল্যাব খুলুন →

ল্যাব শিট ডাউনলোড করুন →

মেরুকরণ ও মালুসের সূত্র