قطبیت اور مالوس کا قانون
مالوس کا قانون
…پس لہر اور چھلنی کے درمیان زاویہ بڑھنے پر روشنی مدھم ہوتی جاتی ہے۔…
فارمولہ
I = I₀ · cos²θ
- I — منتقل شدہ شدت (W/m²): وہ روشنی جو پولرائزر سے نکل جاتی ہے
- I₀ — آنے والی شدت (W/m²): پولرائزر سے ٹکرانے سے پہلے روشنی کی روشنی
- θ — زاویہ (degrees): روشنی کی قطبیت اور پولرائزر محور کے درمیان زاویہ
حل شدہ مثال
8 واٹ فی مربع میٹر شدت والی قطبی روشنی ایک پولرائزر سے ٹکراتی ہے جس کا محور روشنی کی سمت سے 60 ڈگری پر گھڑا ہوا ہے۔ نکلنے والی روشنی کتنی روشن ہے؟
- I₀ = 8 W/m²
- θ = 60°
- I = I₀ · cos²θ
- I = 8 W/m² · cos²(60°) = 8 W/m² · 0.25
I = 2 W/m²
خود کو آزمائیں
وہی 8 واٹ فی مربع میٹر روشنی اب 45 ڈگری پر گھڑے پولرائزر سے ٹکراتی ہے۔ کتنی شدت نکلتی ہے؟
- درست جواب: 4 W/m²
- 8 W/m²
- 2 W/m²
درست ہے! پینتالیس درجے کا کوسائن مربع ایک دوم ہے، پس 8 W/m² × 0.5 = 4 W/m²۔
دو پولرائزر 90 ڈگری پر باہم عمود ہیں، کوئی روشنی نہیں نکلتی۔ اگر تیسرا پولرائزر ان کے درمیان ڈالیں، دونوں سے 45 ڈگری پر جھکا ہوا، کیا ہوگا؟
- اب بھی مکمل بند
- درست جواب: اب کچھ روشنی نکلتی ہے
- اصل روشنی سب نکل جاتی ہے
ٹھیک! ہر 45 ڈگری مرحلہ آدھی روشنی نکالتا ہے (پینتالیس ڈگری کا کوسائن مربع 0.5 ہے)، پس 0.5 ضرب 0.5 برابر 0.25 — چوتھائی روشنی ریسگتی ہے حالانکہ باہر کے دو چھلنی آمنے سامنے باہم عمود ہیں۔
آپ یہ کہاں دیکھتے ہیں
پولرائزڈ سن گلاسز جھیل یا گیلی سڑک کی تیز چمک کم کر دیتے ہیں کیونکہ منعکس ہوئی روشنی جزوی طور پر قطبی ہوتی ہے — افقی سمت میں، بالکل وہی چیز جسے روکنے کے لیے یہ لینز بنے ہیں۔ ایک LCD اسکرین پولرائزروں سے بنے ملینوں چھوٹے ڈیمرز ہے، اور 3D سنیمے کے چشمے ہر آنکھ کو اس کی اپنی قطبیت تھما دیتے ہیں۔
عام غلطیاں
مدھم ہونے کا قانون cos² ہے، cos نہیں: 45 ڈگریوں پر شدت کسی ہلکی کسر تک نہیں گِرتی بلکہ بالکل آدھی رہ جاتی ہے — 45° کا cos² 0.5 ہوتا ہے، چنانچہ 8 W/m² رہ کر 4 W/m² ہو جاتی ہے۔ مشہور حیرت تیسرا فلٹر ہے: 90 ڈگریوں پر کاٹے ہوئے دو پولرائزر سب کچھ بند کر دیتے ہیں، مگر ان کے درمیان ایک کو 45 ڈگریوں پر پھسلانے سے روشنی دوبارہ نکلنے لگتی ہے، کیونکہ ہر مرحلہ جو روشنی پہنچتی ہے اس کا I = I₀ · cos²θ حصہ آگے گزارتا ہے — ہر کٹ ایک آدھا کرنا ہے، مکمل فنا نہیں۔
یہ کیسے جڑا ہے
مداخلت نے ثابت کر دیا تھا کہ روشنی ایک لہر ہے؛ قطبیت لرزش کی سمت باندھ کر بتاتی ہے — پہلو کی سمت میں، سفر کی سمت کے عموداً، بالکل وہی چیز جو ایک لہر کے لیے ضروری ہے اور ذرات کے بہاؤ میں نہیں پائی جاتی۔ یہ آپٹکس ماڈیول کا اختتام ہے، اور میلس کا 45 ڈگریوں پر آدھی شدت کر دینے والا قانون آپ کے پاس موجود ہر سن گلاس کے لینز اور ہر LCD پکسل کے اندر خاموشی سے چل رہا ہے۔