برای بیان مفهوم قطبش، ابتدا باید با خاصیت موجی بودن نور آشنا شویم. همانطور که می‌دانید، نور نوعی موج است که در این موج، میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی نوسان می‌کنند. به عبارت دیگر، نور در واقع نوسان پیش رونده میدان الکتریکی و مغناطیسی است. نوسان نیز به معنای حرکتی متناوب است که در طول مسیر حرکت، مدام تکرار شود. بنابراین تعریف، حرکت کردن روی یک مسیر دایره‌ای یا بیضوی و نیز حرکت رفت و برگشتی روی یک خط، نوعی نوسان است. قطبش نیز در واقع شکل نوسان میدان الکتریکی یک پرتو است و برای تعیین قطبش یک پرتو نور، چیزی که برای ما اهمیت دارد، فقط شکل نوسان میدان الکتریکی است. منظور از شکل نوسان میدان الکتریکی، مسیری است که میدان الکتریکی در صفحه عمود بر راستای انتشار، روی آن حرکت می‌کند. شکل این مسیر، نوع قطبش را تعیین می‌کند. به عنوان مثال وقتی میدان الکتریکی روی یک مسیر دایره‌ای نوسان می‌کند، می‌گوییم قطبش دایره‌ای داریم و هنگامی که مسیر حرکت، یک خط است، قطبش خطی است. در حالت کلی سه نوع قطبش وجود دارند: قطبش خطی، دایره‌ای و بیضوی. با کمی دقت، می‌بینید که قطبش خطی و دایره‌ای هم حالت‌های خاصی از قطبش بیضوی هستند. میدان الکتریکی در هر پرتو نور می‌تواند به یک شکل دلخواهی نوسان کند و قطبش جزو خصوصیات یک پرتو است.
قطبش نور، یکی از ویژگی‌های جالب آن است. وقتی که نور تحت زاویه بروستر از سطح بازتابیده می‌شود، قطبیده می‌گردد. همچنین وقتی نور در محیط پراکنده می‌شود، قطبیده می‌گردد. علاوه بر این هنگامی که نور از بعضی مواد مثل قطبشگرها و یا برخی بلورها عبور می‌کند قطبیده می‌شود. وقتی که نور قطبیده از بعضی مواد مثل سلیفون یا طلق‌های پلاستیکی دیگر و یا بعضی بلورها عبور می‌کند، قطبش آن تغییر می‌کند. این تغییر قطبش ممکن است در بازتاب هم اتفاق بیافتد. به هر حال قطبش نور، اطلاعات جالبی دربر دارد که از طریق آن می‌توان به ماهیت ماده‌ای که تغییر قطبش را ایجاد کرده است، پی برد. قطبش سنجی، تکنیک جالبی است که می‌تواند به ارزیابی قطبش بپردازد. این تکنیک دقیق و پیچیده است ولی به طور ساده، می‌توان نور قطبیده را با یک قطبشگر معمولی ارزیابی کرد. اگر با چرخاندن قطبشگر در مقابل نوری که مورد ارزیابی قرار می‌گیرد، شدت نور، کم یا زیاد شده و یا تاریک یا روشن گردد، نشان‌دهنده قطبی بودن نور است. اگر با چرخاندن قطبشگر در مقابل نور خروجی، شدت نور کاملا تاریک و یا روشن شود، به این معنا است که قطبش نور فرودی خطی است. اگر شدت نور خروجی کم و زیاد شود، نشان‌دهنده این است که این نور یا نیمه‌قطبیده است و یا قطبش بیضوی دارد و چنانچه هیچ تغییری در شدت نور ایجاد نشود، ممکن است غیرقطبیده یا قطبیده دایروی باشد. برای هر یک از این حالت‌ها، امکانات دیگری نیز وجود دارد که می‌توان از آن‌ها برای تشخیص دقیق قطبش استفاده کرد.
قطعات این بسته، شامل موارد زیر می‌باشد:
- میز کار نصب شده بر روی جعبه
- لیزر قرمز و پایه نگهدارنده
- پایه منبع نور
- ۴ عدد ال ای دی سفید،سبز،آبی و قرمز
- آشکارساز
- عدسی و پایه نگهدارنده
- فیلترهای رنگی قرمز، سبز و آبی
- ۲ عدد قطبشگر
- تیغه موج
- ۳ عدد نگهدارنده قطعات دایره‌ای
- پایه نگهدارنده پرده
- آکواریوم
- جای باتری
- ۲ عدد سیم رابط
- سیم اتصال به مولتی‌متر
- تیغه غیر فلزی
- شیشه
- میزچه چرخان
- کاغذ شطرنجی
نمونه آزمایش‌هایی که با قطعات موجود در این بسته آموزشی می‌توانید انجام دهید:
- شکر هم می‌تواند قطبش نور را تغییر دهد؟ (بررسی غلظت مایعات با اندازه‌گیری تغییر راستای قطبش نور عبوری)
- چرا اینخط کش، رنگی دیده می شود؟ (مشاهده اثر تنش در اجسام شفاف با استفاده از قطبشگر)
- آیا این نور قطبیده است؟ بررسی و تعیین نوع قطبش نور به وسیله قطبشگر (قطبش سنجی)
- چرا دو پنجره شفاف، روی هم تاریک دیده می‌شوند؟ (مشاهده شدت نور خروجی از دو قطبشگر)
- دو قطبشگر عمود برهم نیز می‌توانند نور را عبور دهند! (اثر تیغه نیم موج بر روی نور قطبیده خطی)
- چرا آسمان آبی و ابرها سفید هستند؟ (بررسی پراکندگی و مشاهده مسیر انتشار نور لیزر در آکواریوم)
- آیا این آب خالص است؟ (بدست آوردن ضریب شکست محیط با استفاده زاویه بروستر )
- عینک پلاروید چطور کار می‌کند؟ (بررسی قطبش نور بازتابیده ازسطح و یافتن زاویه بروستر)
- لیزر پوینتر چه ویژگی‌هایی دارد؟ (آشنایی با لیزر دیودی)
با جستجو در سایت لیزرستان می‌توانید آزمایش‌های دیگری که با این قطعات می‌توان انجام داد را نیز بیابید.
سایت لیزرستان، سایتی پویا می‌باشد و هر ماه آزمایش‌های جدیدی اضافه خواهد شد که می‌توانید با تهیه قطعات دیگر و تکمیل ستاپ آزمایشی خود از سایت لیزرسرا، تعداد بیشتری آز آزمایش‌های سایت لیزرستان را انجام دهید.
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.