ما هو الاستقطاب

بواسطة: - آخر تحديث: ١٢:٢١ ، ٨ سبتمبر ٢٠٢٠
ما هو الاستقطاب

الموجات

تُعدُّ الموجات ظاهرة فيزيائيّة، وهي من أحد أشكال انتقال الطاقة في الوسط المادي، خيث تنتقل الموجات وتنقل الطاقة من مكانٍ لآخر بدون إزاحة جزيئات الوسط بصورة دائمة، ولكن ليست كلِّ الموجات تمتلك هذه الخاصيّة. [١]

تتميز الموجات بالعديد من الخصائص وتشمل: تردد الموجات، الطول الموجي، الزمن الدوري للموجة، السعة، سرعة انتشار الموجات وطاقتها، بحيث تتميز بعض الموجات بطاقة عالية وموجات أخرى تتميز بطاقة منخفضة، وتُعدُّ الموجات الكهرومغناطيسيّة من أكثر الأنواع شيوعًا في الفيزياء، والموجات الكهرومغناطيسيّة عبارة عن مزيج من الموجات المغناطيسيّة والموجات الكهربائيّة المتغيّرة، ولا تحتاج هذه الموجات إلى وسط مادي حتى تنتقل فيه من مكان لآخر، وإنّما تنتقل في الفراغ، وتمتاز هذه الموجات بسرعة انتشارها،[١] وتُعدُّ الموجات الكهرومغناطيسيّة من الموجات العرضيّة التي تُظهر خاصيّة الاستقطاب.[٢]

الموجات هي أحد أشكال انتقال الطاقة في الوسط المادي يتميز بعضها بطاقة عالية وأخرى بطاقة منخفضة.


ما هو الاستقطاب

تُعدُّ ظاهرة الاستقطاب فيزيائيًّا من أهم الخصائص التي تمتاز بها الموجات الكهرومغناطيسيّة، وذلك لأنّها تُعدُّ من الموجات المستعرضة، ويتمُّ تعريف الاستقطاب من خلال اتجاه وحجم المجال الكهربائي،[٣].

يُمكن نمذجة سلوك الموجات الكهرومغناطيسيّة من خلال استخدام النابض؛ ويكون ذلك عندما تتجه الموجات باتجاه شخصٍ ما فسيتم ملاحظة حدوث اهتزازات في النابض على أكثر من مستوى واحد للاهتزاز، وفي الواقع يختلف تمامًا إذا تمَّ النظر على طول النابض عند مشاهدته باتجاه الشخص إذ أنَّ الاهتزاز مع اقترابه سيتحرك للأمام والخلف، حيثُ تحدث هذه الاهتزازت على مستوى واحد في الفراغ،[٤] فاهتزازت النابض يُمكن أن تهتز للأعلى أو إلى الأسفل، يمينًا أو يسارًا، وبالرغم من اتجاه اهتزازها إلّا أنّها ستتحرك على طول الاتجاه الخطي نفسه.[٣]

الضوء هو أحد أنواع الموجات الكهرومغناطيسيّة، وتُعرف موجات الضوء المستقطبة على أنّها عبارة عن موجات ضوئيّة تحدث فيها الاهتزازات في مستوى واحد، ويتخذ الضوء المستقطب عددًا من الأشكال، ومن أهمها:[٣]

  • الضوء المستقطب استقطابًا خطيًّا: ويكون فيها حركة الموجات على شكل موجة مستويّة بحيث تكون حركة الاهتزاز نفسه لجميع الموجات.[٣]
  • الضوء المستقطب استقطابًا دائريًّا: وتكون حركة الموجات بشكلٍ دائريّ حول اتجاه الانتشار.[٣]
  • الضوء المستقطب استقطابًا إهليجيًّا: ويكون فيه اتجاه المجال عامودي على اتجاه انتشار الموجة.[٥]  

أنماط الاستقطاب

تُعرَف موجات الضوء غير المستقطبة بأنّها عبارة عن الموجات الضوئيّة التي تهتزّ في أكثر من مستوى، ومثال على ذلك: ضوء الشمس أو الضوء المنبعث من المصباح،[٤] ويُمكن تحويل الضوء الغير مستقطب إلى ضوء مستقطب من خلال استخدام مرشح استقطابي، بحيث يسمح هذا المرشح بمرور جزء من الضوء مع خطوط المجال المغناطيسي بشكلٍ موازي للمرشح، وبذلك يُصبح الضوء مستقطبًا، وهناك ثلاث أنماط يُمكن من خلالها استقطاب الضوء وهي على النحو الآتي:[٦]

  • الاستقطاب بالانعكاس: ويتمُّ استقطاب الضوء الغير مستقطب بشكل خطيّ ومتوازي مع السطح العاكس، ويعتمد الاستقطاب بالانعكاس على الزاوية التي يسقط بها الضوء على السطح وعلى نوع مادة الوسط.[٦]
  • الاستقطاب بالانكسار: ويحدث عن انكسار الضوء أثناء عبور الأشعة الضوئيّة من مادة إلى مادة أخرى، ويكون عموديًّا على السطح.[٦]
  • الاستقطاب بالتشتت: ويحدث بتناثر الضوء وتشتته عند عبوره وسطٍ ما، أو التقائه بذرات مادة ما، وفيما بعد تُنتج هذه الإلكترونات المهتزة أمواجًا كهرومغناطيسيّة وتنتشر في جميع الاتجاهات، وهذ يوضح ظهور السماء باللون الأزرق.[٤] 

المراجع[+]

  1. ^ أ ب "Wave", www.wikiwand.com, Retrieved 2020-03-24. Edited.
  2. "Polarization (waves) ", www.wikiwand.com, Retrieved 2020-03-24. Edited.
  3. ^ أ ب ت ث ج "Polarization PHYSICS", www.britannica.com, Retrieved 2020-03-24. Edited.
  4. ^ أ ب ت "Polarization", www.physicsclassroom.com, Retrieved 2020-03-24. Edited.
  5. "Radiation PHYSICS", www.britannica.com, Retrieved 2020-03-24. Edited.
  6. ^ أ ب ت "Polarization of Light Definition, Reflection, Refraction & Scattering", sciencing.com, Retrieved 2020-03-24. Edited.