మూడు-ధ్రువకాల విరోధాభాసం

1 · ఊహించండి

క్రాస్డ్ అయిన రెండు ధ్రువకాలు (90° దూరంలో) మొత్తం కాంతిని అడ్డుకుంటాయి. వాటి మధ్య ఒక కోణంలో మూడో ధ్రువకాన్ని చొప్పిస్తే, మరో అడ్డంకి మూలకం జోడించడం ఎక్కువ కాంతిని లోపలికి అనుమతిస్తుందా?

• లేదు — ఏ అదనపు ధ్రువకం జోడించినా మరింత కాంతిని మాత్రమే అడ్డుకోగలదు, తక్కువ చేయలేదు.
• ఆశ్చర్యకరంగా, అవును — మధ్యస్థ కోణంలో ఉన్న మధ్య ధ్రువకం వాస్తవంగా కొంత కాంతిని తిరిగి లోపలికి అనుమతిస్తుంది, మరిన్ని ధ్రువకాలు విరుద్ధంగా ప్రసారాన్ని పునరుద్ధరిస్తాయి.
• బయటి రెండూ ఇంకా క్రాస్డ్‌లో ఉంటే మూడో ధ్రువకం జోడించడం వల్ల ఏమీ మారదు.

2 · అమరిక

1. three-polarizers ప్రీసెట్‌ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. బయటి ధ్రువకాలు 0°, 90° వద్ద స్థిరంగా ఉన్నాయి (క్రాస్డ్); మధ్యలోది 45° వద్ద ప్రారంభమవుతుంది.
2. చివరి-ప్రసారిత-తీవ్రత రీడింగ్‌ను చేతనం చేయండి.
3. ప్రతి ప్రయత్నానికి మధ్య ధ్రువకపు కోణాన్ని సెట్ చేసి (బయటి ధ్రువకాలు 0°, 90° వద్ద స్థిరం), మూడింటినీ దాటి వచ్చే కాంతి భిన్నాన్ని నమోదు చేయండి.

3 · డేటా సేకరించండి

మీ మూడు ప్రయత్నాల కోసం మధ్య కోణం (x-అక్షం) పై ప్రసారిత భిన్నం (y-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి. అది ఎప్పుడైనా శూన్యం కానిదే ఉంటుందా?

4 · విశ్లేషించండి

1. ఒక ప్రయత్నానికి, ప్రసారిత భిన్నాన్ని 0.5·cos²(θ_mid)·cos²(90° − θ_mid) గా లెక్కించండి — మొదటి 0.5 కారకం మొదటి ధ్రువకాన్ని దాటిన ధ్రువణం కాని కాంతిని, ఆపై రెండు మాలస్-నియమ దశలు (0° నుండి θ_mid, ఆపై θ_mid నుండి 90°) లెక్కిస్తాయి. పట్టికతో పోల్చండి. θ_mid = 45° ఖచ్చితంగా 1/8 ఇస్తుందని నిర్ధారించండి.
2. క్రాస్డ్ అయిన బయటి వాటికి సరిగ్గా మధ్యలో ఉన్న 45° మధ్య ధ్రువకం ఆశ్చర్యకరమైన 'కాంతిని తిరిగి లోపలికి' ప్రభావాన్ని ఎందుకు గరిష్ఠపరుస్తుందో వివరించండి — ప్రతి 45° అడుగు ఒంటరిగా cos²(45°) = 50% ప్రసారిస్తుంది, 0° నుండి 90° కు నేరుగా దూకడం (ఇది 0% ప్రసారిస్తుంది) కంటే చాలా మెరుగు.

5 · విస్తరించండి

1. ఈ 'ఎక్కువ ఫిల్టర్‌లు, ఎక్కువ ప్రసారం' ప్రభావానికి ప్రసిద్ధ క్వాంటం-యాంత్రిక సారూప్యం ఉంది (కొలత క్వాంటం స్థితిని మారుస్తుందని నిరూపించే మూడు-ధ్రువక ప్రయోగం). శాస్త్రీయ తరంగ పదాలలో, ప్రతి ధ్రువకం తన స్వంత స్థితిలో ఉన్న ముందస్తు కాంతిని 'ఎంపిక' చేయడం కాదు, కాంతిని తన స్వంత అక్షంపై చురుకుగా ప్రక్షేపించి దాని స్థితిని మార్చడమే ఎందుకో వివరించండి.
2. మధ్య ధ్రువకపు కోణం 0° (మొదటిదానికి సమాంతరం) లేదా 90° (చివరిదానికి సమాంతరం) సమీపించేకొద్దీ ప్రసారిత భిన్నానికి ఏమి జరుగుతుంది? రెండు పరిమితులను సరిచూడడానికి మీ సూత్రాన్ని ఉపయోగించి, భౌతికంగా అవి ఎందుకు సరైనవో వివరించండి.

ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం

← ప్రయోగానికి తిరిగి

138 ఉచిత ముద్రించగల భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగ పత్రకాలు