تین پولرائزر پارادوکس

1 · پیش گوئی

آمنے سامنے کٹے (90°) دو پولرائزر ساری روشنی بند۔ درمیان میں تیسرا پولرائزر کسی زاویے پر ڈالیں تو کیا مزید بلاک عنصر مزید روشنی نکالتا؟

• نہیں — کسی بھی مزید پولرائزر کا اضافہ بس مزید روشنی بند کر سکتا، کم نہیں۔
• حیرت انگیز مگر جی ہاں — درمیانی زاویے کا درمیانی پولرائزر کچھ روشنی واپس نکالتا، مزید پولرائزر پارادوکس طور پر گزر بحال کرتے۔
• باہر والے آمنے سامنے رہیں تو تیسرے کا اضافہ کچھ نہیں بدلتا۔

2 · تیاری

1. تین پولرائزر پری سیٹ کھولیں اور ری سیٹ دبائیں۔ باہر والے 0° اور 90° مقرر (کراس)؛ درمیانی 45° سے شروع۔
2. حتمی گزرنے شدت پڑائت فعال کریں۔
3. ہر آزمیش کے لیے درمیانی پولرائزر کا زاویہ سیٹ کریں (باہر والے 0° اور 90° مقرر) اور تینوں سے نکلنے والی روشنی کا حصہ درج کریں۔

3 · ڈیٹا جمع کریں

اپنی تین آزمایشوں کے لیے گزرنے حصہ (y محور) بمقابلہ درمیانی زاویہ (x محور) کھینچیں۔ کیا یہ کبھی غیر صفر؟

4 · تجزیہ

1. کسی ایک آزمایش کے لیے گزرنے والا حصہ 0.5·cos²(θ_mid)·cos²(90° − θ_mid) کے طور پر حساب کریں؛ ابتدائی 0.5 فیکٹر غیر پولرائزڈ روشنی کا پہلے پولرائزر سے گزرنہ حساب رکھتا ہے، پھر مالس قانون کے دو قدم (0° سے θ_mid، پھر θ_mid سے 90°)۔ جدول سے موازنہ کریں۔ تصدیق کریں کہ θ_mid = 45° بالکل 1/8 دیتا ہے۔
2. وضاحت کریں کہ 45° پر درمیانی پولرائزر — کراسڈ بیرونی دونوں کے بالکل درمیان — حیرت انگیز ”روشنی واپس گزرنے“ اثر کو زیادہ سے زیادہ کیوں کرتا ہے: ہر 45° قدم اکیلے cos²(45°) = 50% گزارتا ہے، 0° سے سیدھا 90° پر چھلانگ (جو 0% گزارتا ہے) سے کہیں بہتر۔

5 · توسیع

1. اس «زیادہ چھلنی، زیادہ گزر» اثر کا مشہور کوانٹم میکانکس مشابدہ ہے (تین پولرائزر تجربہ دکھاتا پیمائش کوانٹم حالت بدل دیتی)۔ کلاسیکی موج کی زبان میں سمجھائیں کیوں ہر پولرائزر بس اپنی سمت کی پہلے سے موجود روشنی «نہیں چنتا»، بلکہ فعالانہ روشنی کو اپنے محور پر ڈالتا، حالت بدل کر۔
2. درمیانی پولرائزر زاویہ 0° (پہلے سے سیدھا) یا 90° (آخری سے سیدھا) کے قریب جانے پر گزرنے حصے کا کیا ہوتا؟ اپنے فارمولے سے دونوں حدیں جانچیں اور جسمانی طور پر سمجھائیں کیوں منطقی۔

اس تجربے کے پیچھے کی طبیعیات

← تجربے پر واپس