الاستقطاب هو انتاج ضوء يتذبذب في مستوى واحد - التعليم

الاستقطاب هو انتاج ضوء يتذبذب في مستوى واحد، تُعرف الموجات في الفيزياء بأنّها واحدة من أشكال انتقال الطاقة، وتنتقل معظم الموجات في الأوساط الماديّة ما عدا الموجات الكهرومغناطيسيّة ، التي تتميّز بوجود مجالين متساويين في الشدة أحدهما كهربائي والآخر مغناطيسي، وبواسطة موقع المرجع سيتمّ التعرُّف على مفهوم الاستقطاب وأنماطه وأنواعه، بالإضافة إلى أواع الموجات التي تتعرّض له.

تعريف الاستقطاب

يُعرف الاستقطاب بأنّه خاصيّة من خصائص الموجات والإشعاعات الكهرومغناطيسيّة (الموجات المستعرضة)، التي يكون اتجاه التذبذب فيها عمودي على اتجاه حركة الموجة، إذ يحدث تموُّج للمجال الكهربائي باتجاه عمودي على اتجاه المجال المغناطيسي، أي أنّ كلاهما يكون عمودي على اتجاه انتشار الموجة المستعرضة، وبذلك فإنّ استقطاب الضوء يُعرف بأنّه تكوين منحى ثابت للموجة الضوئية حول اتجاه انتشارها، ويحدث هذا الاستقطاب للضوء الطبيعي إمّا بالانعكاس أو بالانكسار المضاعف، ويمكن أن يكون مستقيم أو إهليلجي أو دائري، ومن الأمثلة على الموجات المستعرضة التي يظهر فيها الاستقطاب موجات الضوء، موجات الراديو، وموجات الصوت المستعرضة في المواد الصلبة.[1][2][3]

شاهد أيضًّا: لا يمر الضوء عبر الوسط الشفاف

الاستقطاب هو انتاج ضوء يتذبذب في مستوى واحد

من أشهر الأمثلة على الموجات المستقطبة هي الاهتزازات التي تنتقل على طول سلسلة مشدودة، مثل الآلة الموسيقية الغيتار، إذ يمكن أن تكون هذه الاهتزازات في أي زاوية متعامدة مع الوتر أي في اتجاه رأسي أو أفقي أو غيرها، في حين أنّ الموجات الطولية تتذبذب في اتجاه الانتشار لهذا السبب لا يحدث الاستقطاب في هذا النوع من الموجات، والإجابة الصحيحة لسؤال الاستقطاب هو انتاج ضوء يتذبذب في مستوى واحد، هي:[1]

• عبارة صحيحة علميًا.

إذ يتكوّن الضوء المستقطَب من مجموعة موجات تمتلك نفس اتجاه الاهتزاز، بينما يتكون الضوء غير المستقطب من مجموعة من الموجات التي تتحرك في اتجاهات عشوائية حول محور الانتشار.

أنواع الاستقطاب

هناك ثلاث أنواع أو طرق رئيسية لاستقطاب الموجات الكهرومغناطيسية وهي كما يلي:

الاستقطاب بالانعكاس

وتعدّ هذه الطريقة أبسط الطرق التي يتمّ اتباعها لتوليد ضوء مستقطب خطي، إذ يتمّ استخدام الانعكاس على سطح زجاجي الفاصل بين وسطين عازلين يختلفان في معامل الانكسار، فعلى سبيل المثال إذا تمّ إسقاط ضوء طبيعي بلون واحد على سطح زجاجي، تنعكس إحدى موجتي المجال المغناطيسي أو المجال الكهربائي على السطح، بينما تمر الأخرى عبر اللوح الزجاجي، وفي هذه الحالة ينتج شعاعين مستقطبين أحدهما مرّ عبر الزجاج والآخر معكوس.

الاستقطاب بالانكسار المضاعف

يحدث هذا النوع من الاستقطاب في الأوساط الفيزيائية متباينة الخواص، وهي الأوساط التي تتوزّع فيها الجزيئات وقوى الترابط والشد بشكل غير متساوي، مثل بلورة الكالسيت إذ يتولّد انعكاس الضوء داخل هذه البلورة مرة أو أكثر، ومن أنواع هذا الاستقطاب الانكسار المضاعف المغناطيسي، الطارئ، الكهربائي، الميكانيكي.

استقطاب الضوء بالتبعثر

يحدث هذا النوع عند سقوط حزمة من الضوء الطبيعي على جزيئات أبعادها من مرتبة طول موجة الضوء، عندها يتشتت الضوء في كل النواحي، وبذلك فإنّ الضوء المبعثر يكون مستقطب إستقطاب جزئي، في حين أنه يكون مستقطب استقطاب تام إذا تشتّت في منحى متعامد على منحى انتشار حزمة الضوء الأصلية.

أنماط الضوء المستقطب

هناك ثلاث أنواع للضوء المستقطب وهي:[2]

• الاستقطاب المستقيم.
• الاستقطاب الهليجي.
• استقطاب دائري.

شاهد أيضًّا: لحساب الضغط تُستخدم العلاقة

وبهذا نصل إلى الختام، بعدما تمّ التوصُّل إلى الإجابة الصحيحة لسؤال الاستقطاب هو انتاج ضوء يتذبذب في مستوى واحد، بالإضافة إلى التطرُّق لمفهوم الاستقطاب وأنماطه وأنواعه.