ध्रुवण

ध्रुवण अनुप्रस्थ तरंग के दोलन दिशा की संरचना बताता है। प्रकाश के लिए विद्युत-क्षेत्र वेक्टर प्रसार दिशा के लंबवत विमान में कैसे बदलता है—रैखिक, गोलाकार, अण्डाकार या अध्रुवीकृत—यह ध्रुवीकरण की स्थिति निर्धारित करता है।

ध्रुवीकरण क्यों तरंग दिशा से अलग है

विद्युत चुम्बकीय तरंग में E और B प्रसार दिशा के अनुप्रस्थ होते हैं। रैखिक ध्रुवीकरण में E⃗ एक निश्चित रेखा के साथ दोलन करता है; गोलाकार ध्रुवीकरण में उसका टिप समय के साथ सर्कल ट्रेस कर सकता है; सामान्य मामला अण्डाकार है।

सरल द्रव में अनुदैर्ध्य ध्वनि तरंग को उसी अर्थ में ध्रुवीकरण नहीं किया जा सकता क्योंकि विस्थापन प्रसार दिशा के साथ में है।

आदर्श ध्रुवीकरणकर्ता

अध्रुवित प्रकाश आदर्श रैखिक ध्रुवीकरणकर्ता से गुजरने पर औसत संचरित तीव्रता I₁=I₀/2 होती है। आउटपुट रैखिक रूप से ध्रुवीकृत होता है संचरण अक्ष के साथ।

दूसरे विश्लेषक का अक्ष पहले से कोण θ पर हो तो मालुस कानून I=I₁ क्योंकि²θ। 90° पार आदर्श ध्रुवीकरण शून्य संचारण करते हैं, वास्तविक उपकरणों का रिसाव दिखा सकते हैं।

मालुस कानून का क्षेत्र की उत्पत्ति

विश्लेषक ने विद्युत-क्षेत्र घटक प्रसारित किया E=E₀ क्योंकिθ चुनता है। तीव्रता ∝E² होने से क्योंकि²θ आता है। यह आयाम प्रक्षेपण और ऊर्जा माप के बीच संबंध का स्पष्ट उदाहरण है।

यदि आने वाली रोशनी पहले से रैखिक रूप से ध्रुवीकृत नहीं है, तो सीधे I=I₀क्योंकि²θ लगाने से पहले राज्य पहचानें।

परावर्तन द्वारा ध्रुवीकरण

ढांकता हुआ सतह पर परावर्तित प्रकाश कोण-निर्भर आंशिक ध्रुवीकरण दिखा सकती है। ब्रूस्टर कोण पर प्रतिबिंबित और अपवर्तित किरणें 90° पर होते हैं और तनθ_B=n₂/n₁ आदर्श अचुंबकीय मीडिया के लिए।

क्षैतिज सतहों को ध्रुवीकृत करने वाला धूप का चश्मा से आने वाले दृढ़ता से क्षैतिज रूप से ध्रुवीकृत चमक को घटाने के लिए संचरण अक्ष चुनते हैं।

अनुप्रयोग और सीमाएं

एलसीडी, फोटोइलास्टिक तनाव विश्लेषण, माइक्रोस्कोपी और रिमोट सेंसिंग ध्रुवीकरण नियंत्रण का उपयोग करते हैं। वेव प्लेट चरण विलंब देकर रैखिक और वृत्ताकार अवस्थाएँ बदल सकती हैं।

ध्रुवीकरण केवल चमक फ़िल्टर नहीं; यह विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की वेक्टर अवस्था है। सुसंगति, द्विअपवर्तन और अनिसोट्रॉपी वाले तंत्रों में जोन्स या स्टोक्स औपचारिकताएँ अधिक उपयुक्त हो सकती हैं।

आंशिक रूप से ध्रुवीकृत प्रकाश

असली रोशनी अक्सर पूर्णतः ध्रुवीकृत या पूर्णतः अध्रुवीकृत के बीच होती है। ऐसी स्थिति को स्टोक्स पैरामीटर और ध्रुवीकरण की डिग्री से वर्णित करना अधिक उपयोगी है। जोन्स वैक्टर केवल पूर्णतः सुसंगत ध्रुवीकृत अवस्थाएँ के लिए पर्याप्त होते हैं।

अभ्यास

अध्रुवीकृत प्रकाश

I₀=100 W/m² आदर्श ध्रुवीकरणकर्ता।

हल: I₁=50 W/m²।

विश्लेषक 60°

I₁=50 W/m²।

हल: I=50 क्योंकि²60°=12.5 W/m²।

पार किए गए ध्रुवीकरणकर्ता

θ=90° आदर्श।

हल: मालुस का नियम देता है I=0।