ధ్రువణం & మాలస్ నియమం
మాలస్ నియమం
కాంతి అనేది ప్రయాణిస్తూన్నప్పుడు పక్కకు ఏ దిశలోనైనా కంపించగల తరంగం. ధ్రువకం అనేది తన అక్షంతో సరిపోయిన తరంగపు భాగాన్ని మాత్రమే పోనిచ్చే ఫిల్టర్, కాబట్టి అసమానత కోణం పెరిగేకొద్దీ కాంతి మసకబారుతుంది — తొంభై డిగ్రీల కోణంలో క్రాస్ అయిన రెండు ధ్రువకాలు కాంతిని పూర్తిగా అడ్డుకుంటాయి.
సూత్రం
I = I₀ · cos²θ
- I — ప్రసారిత తీవ్రత (W/m²): ధ్రువకం గుండా వచ్చే కాంతి ప్రకాశం
- I₀ — వచ్చే తీవ్రత (W/m²): ధ్రువకాన్ని తాకే ముందు కాంతి ప్రకాశం
- θ — కోణం (degrees): కాంతి ధ్రువణానికి, ధ్రువకపు అక్షానికి మధ్య కోణం
సాల్వ్ చేసిన ఉదాహరణ
8 వాట్లు పర్ స్క్వేర్ మీటర్ తీవ్రత గల ధ్రువణ కాంతి, తన దిశ నుండి 60 డిగ్రీలు తిప్పబడిన అక్షం గల ధ్రువకాన్ని తాకింది. దాని గుండా వచ్చే కాంతి ఎంత ప్రకాశవంతం?
- I₀ = 8 W/m²
- θ = 60°
- I = I₀ · cos²θ
- I = 8 W/m² · cos²(60°) = 8 W/m² · 0.25
I = 2 W/m²
మీను మీరు పరీక్షించుకోండి
అదే 8 వాట్లు పర్ స్క్వేర్ మీటర్ కాంతి ఇప్పుడు బదులుగా 45 డిగ్రీలు తిప్పబడిన ధ్రువకాన్ని తాకింది. ఏ తీవ్రత బయటకు వస్తుంది?
- సరైన సమాధానం: 4 W/m²
- 8 W/m²
- 2 W/m²
సరైనది! నలభై ఐదు డిగ్రీల కొసైన్ స్క్వేర్ అంటే సగం, కాబట్టి 8 W/m² × 0.5 = 4 W/m².
రెండు ధ్రువకాలు 90 డిగ్రీల కోణంలో క్రాస్ అయ్యాయి, కాబట్టి ఏ కాంతి పోదు. మధ్యలో రెండింటికీ 45 డిగ్రీలు వంగిన మూడో ధ్రువకాన్ని జోడిస్తే ఏమి జరుగుతుంది?
- ఇంకా పూర్తిగా అడ్డుకోబడుతుంది
- సరైన సమాధానం: ఇప్పుడు కొంత కాంతి వస్తుంది
- అసలు కాంతంతా వస్తుంది
సరిగ్గా చెప్పారు! 45 డిగ్రీల ప్రతి దశ కాంతిలో సగాన్ని పోనిస్తుంది (నలభై ఐదు డిగ్రీల కొసైన్ స్క్వేర్ 0.5), కాబట్టి 0.5 గుణించు 0.5 అంటే 0.25 — బయటి రెండు ఫిల్టర్లు క్రాస్ అయినా కాంతిలో పావు వంతు దొంగచాటుగా దాటుతుంది.
ఇక్కడ ఇది ఎక్కడ కనిపిస్తుంది
ధ్రువణ కళ్లద్దాలు సరస్సు లేదా తడి రోడ్డు నుండి వచ్చే మెరుపులను తగ్గిస్తాయి — పరావర్తన కాంతి పాక్షికంగా ధ్రువణం చెందుతుంది — అడ్డంగా, లెన్సులు అడ్డుకోవడానికి నిర్మించినది సరిగ్గా అదే. LCD తెర అనేది ధ్రువకాలతో చేసిన లక్షల చిన్న డిమ్మర్లు, 3D సినిమా కళ్లద్దాలు ఒక్కో కంటికి దాని స్వంత ధ్రువణాన్ని అందిస్తాయి.
సాధారణ తప్పులు
మసకబారే నియమం cos², cos కాదు: 45 డిగ్రీల వద్ద తీవ్రత ఏదో మెత్తని భిన్నానికి కాదు, ఖచ్చితంగా సగానికి పడిపోతుంది — cos² 45° అంటే 0.5, కాబట్టి 8 W/m² అయితే 4 W/m² అవుతుంది. ప్రసిద్ధ ఆశ్చర్యం మూడో ఫిల్టర్: 90 డిగ్రీల కోణంలో క్రాస్ అయిన రెండు ధ్రువకాలు ప్రతిదీ అడ్డుకుంటాయి, అయినా మధ్యలో 45 డిగ్రీల వద్ద ఒకటి జరపడం వల్ల కాంతి మళ్లీ వస్తుంది, ఎందుకంటే ప్రతి దశ వచ్చినదానిలో I = I₀ · cos²θ ను ప్రసారం చేస్తుంది — ప్రతి కట్ అంటే సగం చేయడం, సున్నా చేయడం కాదు.
ఇది ఎలా అనుసంధానమవుతుంది
వ్యతికరణం కాంతి తరంగమని నిరూపించింది; ధ్రువణం ఆ కంపన దిశను గుర్తించి చెబుతుంది — ప్రయాణ దిశకు లంబంగా పక్కకు, ఇది సరిగ్గా తరంగానికి ఉండేది, కణాల ప్రవాహానికి లేనిది. ఇది దృగ్విజ్ఞాన మాడ్యూల్ను ముగిస్తుంది — మీ వద్ద ఉన్న ప్రతి కళ్లద్దా లెన్సు లోపల, ప్రతి LCD పిక్సెల్లో మాలస్ 45-డిగ్రీల-వద్ద-సగం నియమం నిశ్శబ్దంగా నడుస్తూనే ఉంటుంది.