بسم الله الرحمن الرحيم..
مقدمة : تظهر كل من الموجات المستعرضة والطولية ظواهر تداخل وحيود,, على أن هناك ظاهرة واحدة لا تتجلى إلا مع الموجات المستعرضة – التي يكون تذبذب جزيئاتها عامودي على إتجاه إنتشارها - وهي : ظاهرة الإستقطــــاب..
حيث أن الموجة المستعرضة , يتحرك بعضها في الستوى الأفقي والبعض الأخر في المستوى الرأسي بينما تبقى بعض الموجات التي لها مركبات في كل من المستويين>>>> مثل هذه الموجات يطلق عليها موجات غير مستقطبة ...
وعندما نعرضها لمايسمى مستقطب ( وليكن مستقطب أفقي) , فإن الموجة التي تتجاوز هذا المستقطب ستكون ذبذبتها في مستوى واحد فقط >>>> لذا فهي تسمى موجة مستقطبة إستوائياً.
وعلى جانب أخر::: فالموجات الطولية مثل موجات الصوت تتكون من جزيئات تتذبب في نفس إتجاه إنتشار الموجة ,, لذلك لا يؤثر الشق في الحركات الطولية....أي أن الموجات الطولية غير قابلة للإستقطاب >>>>> لذلك , فإنه لإثبات أن موجة ما مستعرضة فكل مانحتاجه هو بيان أنها غير قابلة للإستقطاب..
هناك عدد من الوسائل التي يمكن بواسطتها إستقطاب الضوء وإثنتان من تلك الوسائل::1)جعل الضوء يمر عبر مادة مستقطبة , ومثل تلك المادة المستقطبة يصنع من غشاء شفاف به بلورات إبرية الشكل من مادة يودكبريتات الكينين * وتعرف تجارياً بأسم : بولاريد* >>>> ( وهذا الرابط ذو علاقة بهذه الفقرة لمن أراد الإستزادة ..[
النظارة الشمسية, ياترى من إين إكتسبت تلك القدرة 2) الإستقطاب بالإنعكاس.. وهذا ماسوف نتناوله الآن..
إستقطاب الضوء بواسطة الإنعكاس ( polarization of light by reflection) :: كما سبق الإشارة , إن الشعاع الساقط عبارة عن شعاع ضوئي غير مستقطب , أي أن كلا المركبتيه للمجال الكهربائي المتغير كقيمة إتجاهية الأفقية والعامودية...
عندما تسقط الأشعة بزاوية تسمى زاوية بروستر (Qb ) ( Brewster angle) وهي الزاوية التي إذا سقط بها الشعاع على سطح فاصل فإن المركبة الأفقية الإتجاهية للمجال الكهربي للأشعة الساقطة تساوي الصفر... وهذا مايعني بالضرورة أن الشعاع المنعكس من على سطح هذه المادة في هذه الحالة يكون مستقطباً بالكلية, حيث يكون مستوى تذبذبه عامودي على مستوى الأشعة الساقطة..
كما يلاحظ أن الشعاع المنعكس يصنع نفس الزاوية مع العمود المقام على سطح المادة المستخدمة .... بينما ينكسر الشعاع داخل المادة بزاوية إنكسار مقدارها ( Qr)
إن كلاً من الشعاعين المنعكس والمنكسر يصنعان زاوية مقدارها 90 درجة فيما بينهما , أي أنهما عاموديان على بعضهما البعض...
إذاً .. Qr +Qb =90 >>>>> 1
وبتطبيق قانون الإنكسار على هذه الحالة::
N1 sin(Qb) = N2 sin(Qr) >>>>> 2
بتعويض عن 1 في 2 نجد أن ::
N1 sin(Qb) = N2 sin(90 – Qb) >>>>>3
ومن المعلوم أن :
(sin(90 – Qb) = cos(Qb
إذاً تصبح 3 على الصورة التالية ::
(N1 sin(Qb) = N2 cos(Qb
إذاً ... (Qb = Tan^-1 ( N2/N1
وهي المعادلة الرياضية التي تستخدم لحساب زاوية بريوستر , وإذا كان الوسط التي تمر من خلاله الأشعة الضوئية الساقطة هو الهواء فإن المعادلة تؤول إلى الشكل الأتي : Qb = Tan^-1 ( N )
حيث أن N= N2 .... أما N1=1 ...
وهذه الظاهرة تسمى ظاهرة بروستر::
والتي تنص علي أن الضوء غير المستقطب عند سقوطه على وسط يحدث له إنعكاس وإنكسار .. الجزء المنعكس سيكون ضوء مستقطب تماماً .. والجزء المنكسر سوف يعاني إستقطاب جزئي..
من إستخدامات زاوية بروستر:: 1) تستخدم في إنتاج الليزر,,لتقليل من قيمة الفقد في الشعاع المراد تضخيمه..
2) تأخذ وضيفتها بعين الإعتبار عند صناعة النظارات الشمسية... والتي تعمل على إنكسار الإشعة الضوئية الساقطة على العين وتخليصها من المركبة الأفقية,, وبغية الحصول على ذلك تثبت العدسات في النظارات الشمسية بحيث يكون محور إستقطابها عمودياً...
إنتهـــــــى..
المصدر :
1) الفيزياء النظرية الأساسية.. تأليف: د. مروان الفهاد..
2) أساسيات الفيزياء لبوش..
3) هناك نقطة كانت غير واضحة لدي لم أجدها في الكتابين السابقين ولكني وجدتها في هذا الكتاب: الليزر وتطبيقاته.... لدكتور: أسعد عبد المجيد. *وقد أضفتها في سياق الحديث..
