قطبش

قطبش

اسلاید 1: قطبشاگر یک موج الکترو مغناطیس را در نظر بگیرید، بردارهای E و B بر هم و جهت انتشار موج عمود هستند .

اسلاید 2: قطبشبه طور قرار دادی جهت قطبش موج را جهت بردار E تعریف می کنند (جهت y).به صفحه شامل بردار E و جهت انتشار موج (صفحه xy) صفحه قطبش موج می گویند

اسلاید 3: قطبشموج قطبیده است یعنی جهت میدان E با انتشار موج ثابت می ماند.

اسلاید 4: قطبشامواج الکترومغناطیس خطی قطبیده در ناحیه میکروموج یا رادیویی را با یک آنتن فرستنده می توان تولید کرد. در این حالت جهت قطبش موج همان جهت آنتن است .

اسلاید 5: قطبشحرکت الکترونهای آنتن میکروموج در شکل 1 همدوس است. این الکترونها با هم حرکت می کنند و یک موج الکترومغناطیس قطبیده تابش می کنند.

اسلاید 6: قطبشدر چشمه های معمولی مانند خورشید، اتم ها مستقل عمل می کنند و صفحه قطبش موجی که هر اتم می گسیلد، حول محور انتشار سمتگیری اتفاقی (کاتوره ای ) دارد. در موج های ناقطبیده دامنه این دو مولفه یکی است و اختلاف فاز این دو با زمان به صورت کاتوره ای تغییر می کند.

اسلاید 7: قطبش درشکل نور ناقطبیده به یک ورقه قطبنده موسوم به پلارید فرود می آید. مشخصه چشمه7

اسلاید 8: قطبش قطبنده:یک صافی قطبی کننده است که نور ناقطبیده را در یک راستا معین قطبی می کند امواج با راستای قطبشی معین را بر می گزیند و راه همه امواج دیگر را می بندد.

اسلاید 9: قطبشقطبنده9ورقی از پولاروید استزنجیره های بزرگ از ملکول آلی پلی وینیل الکل در سرتاسر ورق به صورت موازی هستند.راستای ترجیحی گذر میدان الکتریکی موج بر راستای صف بندی ملکول ها عمود است.

اسلاید 10: قطبشچرا راستای ترجیحی قطبش بر راستاهای سیم ها عمود است؟سیم ها اثر ناچیزی روی یک میدان الکتریکی عمود بر خود دارند.یک میدان الکتریکی موازی سیم ها باعث شارش جریان های قوی در سیم ها می شود، که موج را باز می تابند.قطبنده10

اسلاید 11: قطبش بردار E یک موج ناقطبیده به صفحه قطبنده بر خورد می کند. بنابراین بردار E به دو مولفه Ez و Ey تجزیه می شود. اگر خطوط مشاهده در شکل امتداد زنجیره های ملکولی صفحات قطبنده را نشان دهد، مولفه Ez در صفحه جذب و مولفه Ey از آن عبور می کندyzEEyEz

اسلاید 12: قطبشyzEEyEzاگر نور ناقطبیده بر یک صفحه قطبنده ایده آل فرود آید شدت مولفه عبوری نصف شدت بردار فرودی خواهد بود. چون مولفه ای که میدان الکتریکی آن با امتداد محور عبوری صفحه قطبنده موازی است، کاملا از صفحه عبور می کند اما مولفه عمودی در صفحه جذب می شود

اسلاید 13: قطبش. پس شدت نور عبوری متناسب است با برای محاسبه شدت کل نور عبوری باید از این عبارت در روی تمام جهات نور فرودی نسبت به صفحه قطبشی (یعنی بر روی تمام θ) میانگین گرفت. میانگین برابر است با 1/2 ، پس باز هم به این نتیجه می رسیم که نصف شدت موج فرودی از صفحه گذشته است.

اسلاید 14: قطبشیک آرایش ساده از دو قطبندهقانون مالوس14

اسلاید 15: قطبش نور ناقطبیده بر روی قطبنده اول تابیده می شودقطبنده دوم واکافتگریا آنالیزربا راستای Ф می تابد. دامنه موج عبوری از واکافتگر :قانون مالوس15

اسلاید 16: قطبششدت موج با مجذور دامنه آن نسبت مستقیم دارد،شدت موجی که واکافتگر انتقال می دهد از شدت موجی که روی واکافتگر می تابد با ضریب کوچکتر است. قانون مالوس16

اسلاید 17: Polarization Photography : ReflectionsReduce Reflections

اسلاید 18: قطبشجهت قطبش دو ورقه قطبی کننده موازی است ، به طوری که شدت نور عبوری از این دو Im است. یکی از صفحات را می چرخانیم تا شدت نور عبوری از مجموعه نصف شود. زاویه چرخش چقدر است.

اسلاید 19:

اسلاید 20: قطبشوقتی نور به محیط شفاف بتابد ، کسری از نور باز می تابد. در باریکه بازتابیده، نوری که قطبش آن عمود بر صفحه تابش است از نوری قطبیده در سطح تابشی قویتر است.در زاویه بروستر، هیچ پرتونوری با قطبش موازی با سطح تابشی از صفحه تابش باز نمی تابد و از آن عبور می نماید.زاویه بروستر20

اسلاید 21:

اسلاید 22: برای شیشه با ضریب شکست n=1.5 زاویه بروستر 56 درجه است.قانون بروستر22

اسلاید 23: قطبشمی خواهیم از یک تیغه شیشه ای n=1.5 در هوا به عنوان قطبی کن استفاده کنیم . زاویه بروستر و زاویه شکست را بدست آورید.

اسلاید 24: Polarization Photography : ReflectionsReduce Reflections

اسلاید 25: قطبش کار آمدترین قطبنده های بر اساس پدیده شکست دو گانه کار می کنند.مانند کلسیت ، کوارتزوقتی پرتو وارد یکی از این بلور ها می شود، تشکیل دو پرتو شکست جداگانه رامی دهد.شکست دو گانه25

اسلاید 26: قطبشدر شکل یک باریکه نور ناقطبیده به طور عمودی بر یک بلور کلسیت فرود می آید. این باریکه در سطح بلور به دو باریکه می شکند. به این پدیده خم شدن دوگانه نور ضمن عبور از بلور کلسیت شکست دوگانه می گویند. زیرا بلور دو ضریب شکست مختلف دارد.

اسلاید 27: قطبش. پرتوهای در سطح بلور از شکست اسنل پیروی می کند که به آن پرتو عادی می گویند . پرتو دیگر از قانون اسنل پیروی نمی کند بنابراین به آن پرتو غیر عادی می گویند.زاویه فرودی نور صفر است، اما برخلاف قانون اسنل زاویه شکست پرتو غیر عادی غیر صفر است.. Ordinary rayExtra-ordinary

اسلاید 28: قطبششکست دو گانه28بلورnoneیخ 1.3091.313کوارتز1.5441.553کلسیت1.6581.486

اسلاید 29:

اسلاید 30:

اسلاید 31: Polarized SunglassesReduce glare off the roads while driving

اسلاید 32: اگر زاویه فرودی با محور اپتیکی زاویه 45 درجه بسازد، دامنه این دو موج یکسان می شود. چون سرعت این دو موج در بلور یکی نیست، یعنی بین دو موج خروجی از بلور اختلاف فاز φ وجود دارد.

اسلاید 33: قطبش دایره ایاگر ضخامت بلور چنان باشد که 90=φ باشد به این تیغه را تیغه ربع موج می گویند و می گوییم نور خروجی دایره ای قطبیده است

اسلاید 34: قطبش دایره ای

اسلاید 35: قطبش دایره ایبنابراین راس میدان الکتریکی در یک نقطه ثابت در فضا با گذشت زمان یک دایره را رسم می کند

اسلاید 36:

اسلاید 37: جذب امواج راستگرد یا چپ گرد قطبشی در بعضی از پروتئنیها منجر به شناسایی ساختار ملکولی آنها توسط روش بیناب سنجی می باشد. جذب این امواج ناشی از وجود باند های جذبی مناسب در ملکلول مورد نظر است.به عنوان مثال قند ها راستگرد هستند و بعضی از آمینو اسیدها چپ گرد می باشند

اسلاید 38: قطبش دایره ایبه اختلاف جذب پرتوهای قطبشی راستگرد و چپ گرد در ماده دایکروئیسم چرخشی می گویند. اندازه گیری این اختلاف بر حسب طول موج مبنای بیناب سنجی می باشد. Circular dichroism (CD)

اسلاید 39: قطبشقانون مالوس39

اسلاید 40: تعداد شکاف آنها بسیار زیاد است. توری های معمولی حدود N=1000 شکاف دارند که این شکاف ها در یک ناحیه به عرض چند سانتی متر پخش شده اند. به این ترتیب فاصله دو شکاف مجاور توری چند میکرومتر است Grating

اسلاید 41:

اسلاید 42: توری

اسلاید 43: توری

اسلاید 44:

اسلاید 45:

اسلاید 46:

اسلاید 47: یک توری پراش 104 خط دارد به طور یکنواخت در فاصله 25 میلیمتری هم قرار گرفته اند. نور زرد یک بخار لامپ بخار سدیم را به طول عمودی به این توری می تابانیم . این نور دو خط طیفی نزدیک بهم دارد. که شامل طول موج های 589 و59/589 نانومتر است. الف) بیشینه مرتبه اول متناظر با این طول موج ها در چه زاویه ای است. ب) فاصله زاویه ای بیشینه مرتبه اول متناظر با این خظ ها چقدر است.

اسلاید 48:

اسلاید 49: اگر پهنای خط هایی که توری تولید می کند زیاد باشد، بیشینه های خطوط طیفی که طول موجشان بهم نزدیک است می توانند رویهم بیفتند. در این صورت سنجش و تشخیص اجزا سازنده خط دشوار می شود. بنابراین بهتر است که از یک توری استفاده شود که خط های باریک تولید کند.

اسلاید 50: در اینجا از معیاری به نام معیار ریلی استفاده می شود. بنا به این معیار، اگر بیشینه یک خط روی کمینه خط مجاور بیفتد می شود دو خط را از هم جدا کرد. بنابراین توان تفکیک توری R به صورت زیر تعریف می شود: