الفيزياء الجامعية — البصريات الفيزيائية: الاستقطاب

الفيزياء الجامعية — البصريات الفيزيائية: الاستقطاب

الاستقطاب (Polarization) هو ظاهرة فيزيائية تصف اتجاه اهتزاز الموجات الكهرومغناطيسية. الضوء الطبيعي غير مستقطب، حيث تهتز موجاته في جميع الاتجاهات العمودية على اتجاه انتشاره. يمكن استقطاب الضوء بعدة طرق، مما ينتج عنه تطبيقات مهمة في التكنولوجيا الحديثة.

أنواع الاستقطاب

• الاستقطاب الخطي: يهتز المجال الكهربائي في اتجاه واحد ثابت.
• الاستقطاب الدائري: يدور المجال الكهربائي بحركة دائرية مع ثبات شدته.
• الاستقطاب البيضاوي: يدور المجال الكهربائي ويتغير شدته في نفس الوقت.

طرق إنتاج الضوء المستقطب

1. الامتصاص الانتقائي (Polaroid): استخدام مواد بلورية تمتص الضوء في اتجاه معين.
2. الانعكاس (قانون بروستر): عند زاوية معينة (زاوية بروستر)، ينعكس الضوء مستقطباً كلياً.
3. الانكسار المزدوج (Birefringence): في البلورات مثل الكالسيت، ينقسم الضوء إلى شعاعين مستقطبين.
4. التشتت: الضوء المنتشر في الغلاف الجوي يكون مستقطباً جزئياً.

تطبيقات الاستقطاب

• النظارات الشمسية المستقطبة: تقلل الوهج المنعكس عن الأسطح.
• شاشات LCD: تعتمد على خلايا بلورية سائلة تتحكم في استقطاب الضوء.
• قياس تركيز المحاليل الضوئية (Polarimetry): يستخدم في الكيمياء لتحديد تركيز المواد الفعالة ضوئياً.
• الاتصالات البصرية: تقنية تضاعف الإرسال باستخدام استقطابات مختلفة.

قانون مالوس (Malus Law)

شدة الضوء المستقطب المار عبر محلل تعطى بالعلاقة I = I₀ cos²θ، حيث θ الزاوية بين اتجاه استقطاب الضوء الساقط ومحور المحلل.

للاستزادة، راجعوا درس الكهرومغناطيسية: قانون غاوس و درس الميكانيكا الكلاسيكية.

دروس مشابهة

• التربية المدنية – العلاقات الدولية ودور الجزائر في العالم – السنة الخامسة إبتدائ
• Français — Les nombres de 1 à 100 (compter en français) — 2ème Année Primaire —
• امتحان شهادة التعليم الابتدائي 2019 في اللغة العربية مع الحل — السنكيام — المنها