तीन-ध्रुवक कोडा

1 · अनुमान

दोन लंब ध्रुवक (90° अंतरावर) सर्व प्रकाश अडवतात. त्यांच्यामध्ये तिसरा ध्रुवक काही कोनावर घातल्यावर, आणखी एक अडवणारा घटक जोडल्याने जास्त प्रकाश का बाहेर येईल का?

• नाही — कोणताही अतिरिक्त ध्रुवक फक्त जास्त प्रकाश अडवू शकतो, कमी कधीच नाही.
• आश्चर्यकारकपणे हो — मधला ध्रुवक मध्यवर्ती कोनावर खरोखर काही प्रकाश परत पाठवतो, जास्त ध्रुवक मागे परत संचारण देतात.
• बाहेरचे दोन लंब राहिल्यास तिसऱ्या ध्रुवकाने काहीही बदलत नाही.

2 · मांडणी

1. थ्री-पोलरायझर्स प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. बाहेरचे ध्रुवक 0° व 90° वर निश्चित (लंब); मधला 45° वर सुरू.
2. अंतिम-संचारित-तीव्रता वाचन सुरू करा.
3. प्रत्येक फेरीसाठी मधल्या ध्रुवकाचा कोन निश्चित करा (बाहेरचे 0° व 90° वर धरून) व तिन्हींतून येणाऱ्या प्रकाशाचा अंश नोंदवा.

3 · डेटा गोळा करा

तुमच्या तीन फेर्यांसाठी संचारित अंश (y-अक्ष) विरुद्ध मधला कोन (x-अक्ष) काढा. तो कधीही शून्य-नसलेला आहे का?

4 · विश्लेषण

1. एका फेरीसाठी संचारित अंश 0.5·cos²(θ_mid)·cos²(90° − θ_mid) — पहिला 0.5 घटक बिनध्रुवित प्रकाश पहिल्या ध्रुवकातून जाण्याचा, मग दोन मालस-पायऱ्या (0° ते θ_mid, मग θ_mid ते 90°). तक्त्याशी तुलना करा. θ_mid = 45° नेमके 1/8 देते याची पुष्टी करा.
2. मधला ध्रुवक 45° वर — लंब बाहेरच्यांच्या नेमका मध्यबिंदू — 'प्रकाश परत पाठवण्याचा' परिणाम का मोठा करतो ते स्पष्ट करा: प्रत्येक 45° पायरी एकटी cos²(45°) = 50% संचारित करते, 0° ते 90° थेट उडी (0% संचारित) पेक्षा बरेच चांगले.

5 · विस्तार

1. या 'जास्त चाळणे, जास्त संचारण' परिणामाचा प्रसिद्ध क्वांटम-यांत्रिकी समकल्प आहे (मापन क्वांटम अवस्था बदलते हे दाखवणारा तीन-ध्रुवक प्रयोग). शास्त्रीय तरंग-भाषेत, प्रत्येक ध्रुवक फक्त स्वतःच्या दिशेचा आधीपासून असलेला प्रकाश 'निवडत' नाही तर प्रकाशाला स्वतःच्या अक्षावर प्रक्षेपित करून त्याची अवस्था बदलतो हे स्पष्ट करा.
2. मधल्या ध्रुवकाचा कोन 0° कडे (पहिल्याशी समांतर) किंवा 90° कडे (शेवटच्याशी समांतर) गेल्यावर संचारित अंशाचे काय होते? तुमचे सूत्र वापरून दोन्ही मर्यादा तपासा व भौतिकदृष्ट्या त्या वाटण्याचे कारण स्पष्ट करा.

या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र

← प्रयोगाकडे परत

138 मोफत मुद्रणयोग्य भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा कार्यपत्रिका