ពន្លឺរាងប៉ូលនិងធម្មជាតិ។ ពន្លឺរាងជាប៉ូលមិនដូចធម្មជាតិ

រលកគឺមានពីរប្រភេទ។ រំញ័របណ្តោយដែលបានវិបរិតទិសដៅរបស់ពួកគេស្របទៅនឹងការឃោសនា។ ឧទាហរណ៍មួយគឺការអនុម័តនៃសំឡេងនៅក្នុងខ្យល់។ រលកពាក់ព័ន្ធមានការរំខានដែលមាននៅមុំមួយនៃ 90 °ទៅទិសនៃចលនានេះ។ ឧទាហរណ៍តាមរយៈរលកឆ្លងកាត់ផ្ដេកម៉ាស់ទឹកបណ្តាលអោយញ័របញ្ឈរនៅលើផ្ទៃរបស់ខ្លួន។

ការរកឃើញ

ចំនួននៃអាថ៍កំបាំងសង្កេតឃើញផលប៉ះពាល់អុបទិកនៅកណ្តាលនៃសតវត្សទី XVII នេះត្រូវបានគេពន្យល់ថានៅពេលដែលពន្លឺបែកបាក់និងធម្មជាតិដែលបានចាប់ផ្តើមត្រូវបានចាត់ទុកថាជាបាតុភូតរលកនៃការរំញ័រនិងទិសដៅត្រូវបានរកឃើញរបស់ខ្លួន។ ដូច្នេះគេហៅថាមានប្រសិទ្ធិភាពបែកខ្ញែកជាលើកដំបូងត្រូវបានរកឃើញដោយគ្រូពេទ្យដាណឺម៉ាកអាហារូបករណ៍ Erasmus Bartholin ក្នុង 1669 ។ វិទ្យាសាស្រ្តបានសង្កេតឃើញចំណាំងបែរពីរដងឬ birefringence ក្នុង (សំណុំបែបបទគ្រីស្តាល់នៃកាបូនកាល់ស្យូម) អ៊ីស្លង់ហ្វឹកហាត់របស់កីឡាករឬជាតិកាល់ស្យូម។ នៅពេលដែលពន្លឺឆ្លងកាត់តាមរយៈការគ្រីស្តាល់ calcite មួយបំបែកវាផលិតរូបភាពពីរត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរទំនាក់ទំនងទៅគ្នាទៅវិញទៅមក។

ញូតុនបានដឹងអំពីបាតុភូតមួយនេះនិងបានបង្ហាញថាប្រហែលជាពន្លឺមាន corpuscles ឬគម្លាត»តែម្ខាង ", ដែលអាចជាមូលហេតុនៃការបង្កើតរូបភាពទាំងពីរនេះ។ Huygens ដែលជាសហសម័យរបស់ញូតុនអាចពន្យល់ទ្រឹស្តីរបស់លោកនៃចំណាំងបែរនៃរលកបឋមពីរដង, ប៉ុន្តែគាត់មិនយល់ពីអត្ថន័យពិតនៃបែបផែន។ Birefringence នៅតែជាអាថ៍កំបាំងរហូតដល់ លោក Thomas Young និងរូបវិទូបារាំងលោក Augustin-ចាន់ Frenel មិនត្រូវបានបង្ហាញថារលកពន្លឺគឺមានពាក់ព័ន្ធ។ គំនិតសាមញ្ញបានអនុញ្ញាតឱ្យពន្យល់ពីអ្វីប្រេះឆាគ្នានិងធម្មជាតិ ពន្លឺ។ នេះ បានផ្តល់នូវក្របខ័ណ្ឌធម្មជាតិនិងមិនស្មុគ្រស្មាញសម្រាប់ការវិភាគផលប៉ះពាល់បន្ទាត់រាងប៉ូល។

birefringence នេះត្រូវបានបង្កឡើងដោយការរួមបញ្ចូលគ្នានៃតំបន់ប៉ូលកែងពីរ, គ្នានៃការដែលមានល្បឿនរលករបស់ខ្លួន។ ដោយសារតែភាពខុសគ្នានៅក្នុងល្បឿននៃសមាសភាគទាំងពីរសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរមានភាពខុសគ្នាហើយដូច្នេះពួកគេត្រូវបានបំបែរខុសគ្នាតាមរយៈសម្ភារៈដែលផលិតរូបភាពពីរ។

ពន្លឺរាងប៉ូលនិងធម្មជាតិ: ទ្រឹស្តីម៉ាក់ស្វែល

Fresnel បង្កើតគំរូទូលំទូលាយនៃរលកពាក់ព័ន្ធដែលនាំឱ្យ birefringence និងចំនួននៃផលប៉ះពាល់អុបទិកផ្សេងទៀតយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ សែសិបឆ្នាំក្រោយមកអេឡិចត្រូ ទ្រឹស្តីរបស់ម៉ាកស្វែល ឥតខ្ចោះពន្យល់ធម្មជាតិពាក់ព័ន្ធនៃពន្លឺ។

រលកអេឡិចត្រូ ម៉ាក់ស្វែលបានផ្សំឡើងនៃវាលម៉ាញេទិកនិងកាត់កែងទៅទិសអគ្គិសនីនៃ oscillating ចលនា។ វាលនេះគឺមាននៅមុំមួយនៃ 90 °ទៅគ្នាទៅវិញទៅមក។ ក្នុងករណីនេះទិសដៅនៃការឃោសនារបស់វាលម៉ាញេទិកនិងអគ្គិសនីបង្កើតបានជាប្រព័ន្ធស្ដាំដៃសម្របសម្រួល។ ចំពោះរលកជាមួយនឹងប្រេកង់និងλ f ប្រវែងមួយ (ដែលពួកគេពឹងផ្អែកλf = ទាក់ទងគ) ដែលផ្លាស់ទីក្នុងទិសដៅ x វិជ្ជមាន, វាលនេះត្រូវបានរៀបរាប់គណិតវិទ្យា:

• អ៊ី (X, T) = អ៊ី ₀ cos (2 π x / λ - 2 πហ្វីត) y ^;
• ខ (X, T) = ខ ₀ cos (2 π x / λ - 2 π ft) នៃ z ^ ។

សមីការនេះបានបង្ហាញថាដែនអគ្គីសនីនិងម៉ាញ៉េទិចគឺមាននៅក្នុងដំណាក់កាលជាមួយគ្នា។ នៅពេលដែលបានផ្តល់ឱ្យណាមួយដែលពួកគេក្នុងពេលដំណាលគ្នាបានឈានទៅដល់របស់ពួកគេក្នុងតម្លៃអតិបរមាស្មើទៅនឹងអ៊ីអវកាស ₀ និង B _{0 ។} ទំហំទាំងនេះគឺមិនឯករាជ្យ។ សមីការម៉ាកស្វែលបានបង្ហាញថា E ₀ = CB ₀ រលកមេដែកអគ្គិសនីទាំងអស់នៅក្នុង vacuo ។

ទិសដៅបន្ទាត់រាងប៉ូលនេះ

ក្នុងការរៀបរាប់អំពីការតម្រង់ទិសនៃវាលម៉ាញេទិកនិងអគ្គិសនីនៃរលកពន្លឺគឺមានជាធម្មតាតែបង្ហាញពីទិសដៅនៃវាលអគ្គីសនីនេះ។ វ៉ិចទ័រវាលម៉ាញេទិកត្រូវបានកំណត់ដោយតម្រូវការនៃវាលកាត់កែងនិងកាត់កែងទៅទិសដៅរបស់ពួកគេចលនា។ ពន្លឺធម្មជាតិនិងគាំងលីនេអ៊ែត្រូវបានកំណត់នៅក្នុងនោះនៅក្នុងការបំវាលចុងក្រោយនៅក្នុងទិសដៅថេរជាចលនានៃរលកនេះ។

មានបណ្តារដ្ឋផ្សេងទៀតអាចធ្វើទៅបានគឺមានការបែកខ្ញែក។ នៅក្នុងករណីនៃវ៉ិចទ័ររាងជារង្វង់នៃវាលម៉ាញេទិកនិងអគ្គិសនីគឺទាក់ទងបង្វិលទៅទិសឃោសនានៅអំព្លីទីតថេរ។ ពន្លឺគាំងរាងអេលីបគឺនៅក្នុងទីតាំងកណ្ដាលមួយរវាងលីនេអ៊ែរនិងតំបន់ប៉ូលរាងជារង្វង់។

ពន្លឺ unpolarized

អាតូមនៅលើផ្ទៃនៃសសៃឆ្មារក្តៅគគុកដែលបានបង្កើតអេឡិចត្រូវិទ្យុសកម្មគឺដោយឯករាជ្យពីគ្នា។ វិទ្យុសកម្មអាចត្រូវបានយកគំរូតាមរាល់គ្នាដែលជារថភ្លើងប្រមាណជារយៈពេលខ្លីនៃការ 10 ទៅ 10 ^{-8 -9} វិនាទី។ រលកអេឡិចត្រូពី filament នេះគឺតម្រួតនៃរថភ្លើងទាំងគ្នាដែលមានទិសដៅស្របគ្នារបស់ខ្លួនមួយ។ ចំនួនទឹកប្រាក់ដែលតម្រង់ទិសដោយចៃដន្យហ្វឹកហាត់ទម្រង់វ៉ិចទ័របន្ទាត់រាងប៉ូលរលកនៃការប្រែប្រួលយ៉ាងឆាប់រហ័សហើយដែលខុសប្រក្រតី។ រលកបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា unpolarized ។ ទាំងអស់ ប្រភពពីធម្មជាតិរបស់ពន្លឺ រួមទាំងស៊ុន, ចង្កៀង incandescent ចង្កៀង fluorescent និងអណ្តាតភ្លើងផលិតវិទ្យុសកម្មបែបនេះ។ ទោះជាយ៉ាងណា, ពន្លឺធម្មជាតិជាញឹកញាប់ត្រូវបានប្រេះឆាគ្នាដោយសារការខ្ចាត់ព្រាត់និងការឆ្លុះបញ្ចាំងច្រើន។

ដូច្នេះមានភាពខុសគ្នាពីពន្លឺបែកបាក់ធម្មជាតិមាននៅក្នុងការពិតដែលថានៅលំយោលដំបូងនៅកើតមាននៅក្នុងយន្តហោះមួយនេះ។

ប្រភពនៃវិទ្យុសកម្មបែកបាក់

ពន្លឺរាងប៉ូលអាចត្រូវបានផលិតនៅពេលដែលការតំរង់ទិសទំហំដែលបានកំណត់។ ឧទាហរណ៍មួយគឺជាចំហាយវិទ្យុសកម្មនេះ Synchrotron, ដែលក្នុងនោះថាមពលខ្ពស់ត្រូវបានចោទប្រកាន់ភាគល្អិតការផ្លាស់ប្តូរក្នុងវាលមេដែកដែលនិងបញ្ចេញរលកអេឡិចត្រូបែកបាក់គ្នា។ មានប្រភពល្បីជាច្រើនដែលតារាសាស្រ្តពន្លឺបែកបាក់ដោយធម្មជាតិបញ្ចេញមាន។ ទាំងនេះរួមបញ្ចូលទាំង nebula សំណល់ supernova និងស្នូលនៃកាឡាក់ស៊ីសកម្ម។ ការបែកខ្ញែកវិទ្យុសកម្មត្រូវបានសិក្សានៅក្នុងលោហធាតុដើម្បីកំណត់លក្ខណៈសម្បត្តិគោលបំណងប្រភពរបស់ខ្លួន។

តម្រង Polaroid

ពន្លឺរាងប៉ូលនិងធម្មជាតិត្រូវបានបំបែកដោយឆ្លងកាត់ចំនួននៃសមា្ភារៈដែលជាទូទៅបំផុតនៃការដែលជា Polaroid ដែលបានបង្កើតឡើងដោយរូបវិទូអាមេរិចលោក Edwin ដី។ តម្រងនេះមានបន្តោងវែងនៃម៉ូលេគុលអ៊ីដ្រូកាបោតម្រង់ទិសក្នុងទិសដៅមួយដោយដំណើរការព្យាបាលកំដៅ។ ម៉ូលេគុលដើម្បីស្រូបយកកាំរស្មីវិទ្យុសកម្មជ្រើសវាលអគ្គិសនីនេះគឺស្របទៅនឹងការតំរង់ទិសរបស់ខ្លួន។ ការចាកចេញពីតំបន់ប៉ូលពន្លឺដែលត្រូវបានប្រេះឆាគ្នាលីនេអ៊ែរនេះ។ វាលអគ្គិសនីរបស់ខ្លួនកាត់កែងទៅទិសដៅនៃការតំរង់ទិសម៉ូលេគុល។ Polaroid បានរកឃើញកម្មវិធីនៅក្នុងវិស័យជាច្រើនរួមទាំងវ៉ែនតានិងតម្រងដែលកាត់បន្ថយផលប៉ះពាល់នៃពន្លឺឆ្លុះបញ្ចាំងហើយកំចាត់កំចាយនេះ។

ពន្លឺធម្មជាតិនិងគាំង: ច្បាប់នៃ Malus នេះ

ក្នុង 1808, លោក Louis Malus រូបលោក Etienne បានរកឃើញថាពន្លឺឆ្លុះបញ្ចាំងពីផ្ទៃលោហៈដែលមិនមាន, រាងជាប៉ូលមួយផ្នែក។ ទំហំនៃផលប៉ះពាល់នេះគឺអាស្រ័យលើមុំនៃការកើតនិងលិបិក្រមដំណើរងាកកាំរស្មីនៃសម្ភារៈឆ្លុះបញ្ចាំងនេះ។ ក្នុងមួយនៃករណីធ្ងន់ធ្ងរនៅពេលដែលតង់សង់នៃមុំកើតមាននៅក្នុងខ្យល់នេះគឺស្មើទៅនឹងលិបិក្រមដំណើរងាកកាំរស្មីនៃសម្ភារៈឆ្លុះបញ្ចាំងពន្លឺឆ្លុះបញ្ចាំងពីការក្លាយជាប្រេះឆាគ្នាទាំងស្រុងលីនេអ៊ែ។ បាតុភូតនេះត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាច្បាប់ Brewster បាន (ការដាក់ឈ្មោះបន្ទាប់ពីការរកឃើញរបស់ខ្លួនវិទូស្កុតឡេនលោក David Brewster បាន) ។ ទិសដៅស្របគ្នានេះស្របទៅនឹងផ្ទៃឆ្លុះបញ្ចាំងពីនេះ។ ចាប់តាំងពីការចាំងលើកើតមានឡើងជាធម្មតា fluorescent ឆ្លុះបញ្ចាំងពីផ្ទៃផ្ដេកដូចជាផ្លូវថ្នល់និងតម្រងទឹកត្រូវបានប្រើជាទូទៅនៅក្នុងវ៉ែនតាទៅស្នាក់នៅពន្លឺប្រេះឆាគ្នាផ្ដេកហើយដូច្នេះជ្រើសយកការឆ្លុះបញ្ចាំងនៃពន្លឺ។

វិធី Rayleigh

ការខ្ចាត់ព្រាត់ពន្លឺដោយវត្ថុដែលមានទំហំតូចបំផុតដែលមានទំហំតូចជាងជំហានរលកជាច្រើន (ដែលគេហៅថាវិធី Rayleigh បន្ទាប់ពីអ្នកវិទ្យាសាស្រ្តអង់គ្លេសព្រះអម្ចាស់ Rayleigh), បង្កើតការប្រេះឆាផងដែរដោយផ្នែក។ នៅពេលដែលពន្លឺព្រះអាទិត្យឆ្លងកាត់បរិយាកាសផែនដីរបស់វាត្រូវបានបំបែកដោយម៉ូលេគុលខ្យល់។ ផែនដីនិងឈានដល់ខ្ចាត់ខ្ចាយពន្លឺធម្មជាតិបែកបាក់។ កម្រិតនៃបន្ទាត់រាងប៉ូលនេះគឺពឹងផ្អែកលើការរាយមុំ។ តាំងពីបុរសម្នាក់មិនបែងចែករវាងពន្លឺធម្មជាតិនិងគាំងផលប៉ះពាល់នេះជាធម្មតាទៅមិនមាននរណាកត់សម្គាល់។ ទោះជាយ៉ាងណាភ្នែករបស់សត្វល្អិតជាច្រើនដែលមានប្រតិកម្មទៅនឹងវាហើយពួកគេបានប្រើបន្ទាត់រាងប៉ូលទាក់ទងនៃវិទ្យុសកម្មរាយប៉ាយជាឧបករណ៍នាវាចរ។ កាមេរ៉ាតម្រងធម្មតាដែលត្រូវបានប្រើដើម្បីកាត់បន្ថយវិទ្យុសកម្មផ្ទៃខាងក្រោយនៅក្នុងពន្លឺព្រះអាទិត្យភ្លឺគឺប៉ូលលីនេអ៊ែរសាមញ្ញ, ដែលបំបែកពន្លឺបែកបាក់និងធម្មជាតិ Rayleigh ។

សមា្ភារៈ anisotropic

ផលប៉ះពាល់បែកខ្ញែកត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងសមា្ភារៈ anisotropic អុបទិក (ដែលក្នុង លិបិក្រមដំណើរងាកកាំរស្មីនេះ ខុសគ្នាជាមួយទិសដៅនៃបន្ទាត់រាងប៉ូលនេះ), ដូចជាគ្រីស្តាល់ birefringent រចនាសម្ព័ន្ធជីវសាស្ត្រមួយចំនួននិងសម្ភារសកម្មអុបទិក។ កម្មវិធីបច្ចកវិទ្យារួមមានមីក្រូទស្សន៍បែកបាក់គ្នា, បង្ហាញគ្រីស្តាល់រាវនិងឧបករណ៍អុបទិកត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវសមា្ភារៈ។