ध्रुवण व मालसचा नियम
मालसचा नियम
प्रकाश हा तरंग आहे जो प्रवास करताना कोणत्याही बाजूला कापू शकतो. ध्रुवक म्हणजे चाळण जो तरंगाचा फक्त त्याच्या अक्षाशी समांतर भाग जाऊ देतो, म्हणून कोनाचा तफावत वाढताना प्रकाश मंद होतो — व नव्व्यावर लंब दोन ध्रुवक प्रकाश पूर्ण थांबवतात.
सूत्र
I = I₀ · cos²θ
- I — पारगमित तीव्रता (W/m²): ध्रुवकातून जाऊ शकणाऱ्या प्रकाशाची चमक
- I₀ — आगमित तीव्रता (W/m²): ध्रुवकाला आदळण्याआधीच्या प्रकाशाची चमक
- θ — कोन (degrees): प्रकाशाच्या ध्रुवण व ध्रुवकाच्या अक्षामधील कोन
सोडवलेले उदाहरण
8 वॅट प्रति चौरस मीटर तीव्रतेचा ध्रुवित प्रकाश अशा ध्रुवकावर आदळतो ज्याचा अक्ष प्रकाशाच्या दिशेपासून 60 अंशांने फिरवलेला आहे. जाणारा प्रकाश किती चमकदार?
- I₀ = 8 W/m²
- θ = 60°
- I = I₀ · cos²θ
- I = 8 W/m² · cos²(60°) = 8 W/m² · 0.25
I = 2 W/m²
स्वतःची चाचणी घ्या
तोच 8 वॅट प्रति चौरस मीटर प्रकाश आता त्याऐवजी 45 अंशांवर फिरवलेल्या ध्रुवकावर आदळतो. किती तीव्रता जाते?
- बरोबर उत्तर: 4 W/m²
- 8 W/m²
- 2 W/m²
बरोबर! पंच्याच्या कोसाइनचा वर्ग अर्धा, म्हणून 8 W/m² × 0.5 = 4 W/m².
दोन ध्रुवक 90 अंशांवर लंब, म्हणून प्रकाश जात नाही. मध्ये तिसरा ध्रुवक घातला, दोघांपासून 45 अंश कललेला, तर काय होते?
- तसाच पूर्ण अडवलेला
- बरोबर उत्तर: आता काही प्रकाश जाऊ लागतो
- मूळ प्रकाशाचा सर्व जातो
बरोबर! प्रत्येक 45 अंशांचा टप्पा अर्धा प्रकाश पाठवतो (पंचेचाळीस अंशांच्या कोसाइनचा वर्ग 0.5 होतो), म्हणून 0.5 गुणिले 0.5 म्हणजे 0.25 — बाहेरचे दोन ध्रुवक लंब असूनही प्रकाशाचा एक चतुर्थांश भाग आत घुसतो.
हे कुठे दिसते
ध्रुवित सनग्लासेस तलाव किंवा ओल्या रस्त्यावरची चकाकी शांत करतात, कारण परावर्तित प्रकाश अंशतः ध्रुवित असतो — क्षैतिज दिशेने, जी भिंग्यांना अडवायचीच असते. LCD स्क्रीन म्हणजे लाखो लहान ध्रुवक-डिमरांची जाळी, व 3D-चित्रपटाच्या चष्मे प्रत्येक डोळ्याला त्याचा स्वतःचा ध्रुवण देतात.
सामान्य चुका
मंद पडण्याचा नियम cos² आहे, cos नाही: 45 अंशांवर तीव्रता थोडीफारसी न पडता नेमकी अर्धी होते — 45° चा cos² म्हणजे 0.5, म्हणून 8 W/m² बनत 4 W/m². प्रसिद्ध आश्चर्य म्हणजे तिसरा ध्रुवक: 90 अंशांवर लंब दोन ध्रुवक सर्व प्रकाश थांबवतात, तरीही त्यांच्या मध्ये एक 45 अंशांवर सरकवल्याने प्रकाश पुन्हा जाऊ लागतो, कारण प्रत्येक टप्पा पोहोचलेल्या प्रकाशाचे I = I₀ · cos²θ पाठवतो — प्रत्येक काप हे अर्धे करणे आहे, पूर्ण नष्ट करणे नाही.
कसे जोडले जाते
व्यतिकरणाने प्रकाश तरंग आहे हे सिद्ध केले; ध्रुवण त्या कंपनाची दिशा नेमकी ठरवतो — बाजूला, प्रवासाला लंब, जे तरंगाला हवेच व कणांच्या धारेला कधीच नसते. ते प्रकाशिकी विभाग पूर्ण करतो, व मालसचा 45-अंशांवर-अर्धा नियम तुमच्या प्रत्येक सनग्लास-भिंग्यात व LCD पिक्सेलमध्ये शांतपणे चालू असतो.