• پلاریزور شبکه سیمی :
• مفهوم جذب میدان الکتریکی :
• شبکه سیمی به نام پلاروید :
• کاربردهای پلاروید:
• تعیین حالت قطبش نور بوسیله پلاروید:
• مباحث مرتبط با عنوان:

پلاروید Polaroid

پلاریزور شبکه سیمی:

پلاریزور شبکه سیمی، ازتعداد زیادی سیم نازک مسی تشکیل شده که بطور موازی کنار هم قرار گرفته اند. اگر اموج الکترومغناطیسی غیر پلاریزه ای روی این شبکه فرود آید، مولفه ای از بردار میدان الکتریکی که در راستای طول سیمها قرار گرفته، جذب می شود و مولفه ای از بردار میدان الکتریکی عمود بر راستای سیمها عبور می کند.

مفهوم جذب میدان الکتریکی:

جذ ب در یک امتداد به معنای امکان ایجاد دو قطبی الکتریکی در آن امتداد است. به عبارت دیگر، وقتی اموج الکترومغناطیسی به شبکه سیمی می رسد، از طرف میدان الکتریکی به اتمهای سیم و در نتیجه به الکترونها نیرو وارد می شود و دو قطبیهایی تشکیل می شود که در طول سیم همسو می شوند.

یعنی الکترونها مقید می شوند و نمی توانند دراین راستا ارتعاش کنند، پس میدان الکتریکی دراین امتداد ، از شبکه سیمی خارج نمی شود و انرژی وابسته به آن بصورت انرژی گرمایی تلف می شود. بدین ترتیب ، موج خروجی از شبکه سیمی یک موج قطبیده خطی خواهد بود که امتداد بردار میدان الکتریکی آن عمود بر امتداد سیمهای شبکه می باشد.

چون طول موج موجهای نوری خیلی کوتاه است (در حدود 5x10^-5 cm) ، مولفه میدان الکتریکی در راستای طول سیم بطور کامل حذف نخواهد شد. یعنی باید فاصله بین سیمها از طول موج نور فرودی، کوتاهتر و یا حداکثر مساوی آن باشد تا جذب میدان الکتریکی بطور کامل صورت گیرد.

اگر طول موجهای ما حدود سانتیمتر بودند، ساختن چنین پلاریزوری با فاصله سیمی حدود سانتیمتر مقدور بود، ولی طول موجهای امواج نوری حدود صد هزار برابر از سانتیمتر کوچکترند. و امکان قرار دادن سیمها در فاصله کوچکتر یا مساوی 5x10^-5 cm سانتیمتر بسیار دشوار است. با وجود این« برد» و« پاریش» توانستند با موفقیت حدود 30000 سیم را تقریبا در یک اینچ جای دهند. اما باز هم این عمل فوق العاده دشوار است.

شبکه سیمی به نام پلاروید:

برای حل مشکل فاصله بین سیمها، از مولکولهای پلیمر بلند زنجیره، به جای سیمهای نازک و بلند استفاده شد. این پلیمر شامل اتمهایی مثل ید می باشد که هدایت زیادی را در طول زنجیره فراهم می آورند و مولکولهای آن تقریبا موازی یکدیگر هم خط می شوند. رسانندگی زیادی که توسط اتمهای ید ایجاد می شود، باعث می شود میدان الکتریکی موازی با مولکولهای همسو شده، جذب شود. و میدان عمود از پلیمر عبور کند و بدین ترتیب، موج قطبیده خطی حاصل شود. بلورهایی که شامل چنین مولکولهایی می باشند، پلاروید نامیده می شوند.

پلاروید که توسط « ادوین اچ.لند Edwin H.Land» در سال 1932 ساخته شد، از کریستال های بسیار ریز سولفات یدوکونین تشکیل شده است که سوزنی شکل هستند، سطح مقطع کوچک ولی طول بلند دارند. این کریستالها در یک فیلم پلیمر سلول نیتروژنی شفاف ، کنار هم قرار گرفته اند.

پس پلاروید یک نوع پلاستیک ترکیبی ورقه ورقه شده است که برای قطبش نور استفاده می شود. هر گاه یک پرتو نوری به چنین پلارویدی بتابد، کریستالهای همسو شده ، به علت رسانندگی زیاد حاصل از اتمهای ید ، مولفه میدان الکتریکی موازی با امتداد همسو شده را جذب می کنند و مولفه میدان الکتریکی عمود بر امتداد همسو شده مولکولها از پلاروید عبور می کند.

بدین ترتیب، این مولکولهای همسو شده مانند سیمهای شبکه پلاریزور سیمی عمل می کنند و از آنجا که فاصله بین دو زنجیره مولکولهای مجاور، قابل مقایسه با طول موج نوری است، لذا پلاروید وسیله مناسبی برای قطبش نور است. این پلاروید که به عنوان پلاروید J-sheet شناخته می شود، بوسیله پلاروید پیشرفته H-sheet جایگزین شد، که در سال 1938 توسط «لند» ساخته شد. پلاروید H-sheet یک پلیمر الکل پلیوینیل PVA) polyvinyl alcohol) است که با ید اشباع شده است.

کاربردهای پلاروید:

از ورقه های پلاروید در نمایش کریستال مایع ، میکروسکوب نوری ، عینک آفتابی ، دوربین عکاسی ، فیلم عکاسی ، چاپ فوری عکس و... استفاده می شود. همچنین پلاروید مناسبترین وسیله برای تحلیل نور قطبیده است.

تعیین حالت قطبش نور بوسیله پلاروید:

می دانیم که نور قطبیده به سه نوع قطبش خطی ، قطبش دایروی و قطبش بیضوی تقسیم می شود. به همین ترتیب ، نور غیرقطبیده هم می تواند با این نورها ترکیب شده و به سه صورت ، آمیزه ای از قطبیده خطی و غیرقطبیده، آمیزه ای از قطبیده دایروی و غیرقطبیده ، آمیزه ای از قطبیده بیضوی وغیرقطبیده وجود داشته باشد.

حال می خواهیم با استفاده از یک پلاروید نوع قطبش یک باریکه نوری را تعیین کنیم. برای این منظور، پلاروید را در مسیر باریکه قرار داده و آن را حول امتداد انتشار باریکه می چرخانیم:

• اگر در دو حالت خاموشی کامل ایجاد شود، باریکه از نوع قطبش خطی است.

• اگر شدت نور تغییر نکند، باریکه یا غیرقطبیده است، یا قطبش دایروی دارد، یا آمیزه ای از این دو است. برای تشخیص دقیقتر، یک تیغه ربع موج جلوی پلاروید قرار می دهیم.
  
  
  • اگر دوباره شدت تغییر نکند، باریکه غیرقطبیده است.
    
    
  • اگر در دو حالت خاموشی کامل ایجاد شود، باریکه قطبش دایروی دارد.
    
    
  • اگر شدت تغییر کند ولی خاموشی کامل وجود نداشته باشد، باریکه آمیزه نور غیرقطبیده و قطبیده دایروی خواهد بود.

• اگر شدت تغییر کند، ولی خاموشی کامل ایجاد نشود، باریکه یا قطبش بیضوی دارد، یا آمیزه قطبیده خطی و غیرقطبیده است، یا آمیزه قطبیده بیضوی و غیرقطبیده است. این بار تیغه نیم موجی را مقابل پلاروید قرار می دهیم طوری که محور نوری تیغه موازی محور پلاروید در حالت بیشینه شدت باشد.
  
  
  • اگر در دو وضعیت خاموشی کامل اتفاق بیافتد، باریکه فرودی قطبش بیضوی خواهد داشت.
    
    
  • اگر خاموشی کامل رخ ندهد و حالت بیشینه شدت در همان جهت قبل ایجاد شود، باریکه آمیزه نور غیرقطبیده و قطبیده خطی است.
    
    
  • اگر خاموشی کامل پیش نیاید و حالت بیشینه شدت در جهت دیگری ایجاد شود، باریکه آ میزه ای از نور قطبیده بیضوی و غیر قطبیده است.

مباحث مرتبط با عنوان:

• پلاریزور شبکه سیمی
• اموج الکترومغناطیسی
• جذب میدان الکتریکی
• دو قطبی الکتریکی
• الکترونهای مقید
• موج قطبیده خطی
• پلاریزور ، پلیمر
• امواج نوری
• کریستال ها
• کریستال های دوشکستی
• فیلم پلیمر سلول نیتروژنی شفاف
• قطبش نور
• کاربردهای قطبش
• اشباع پلیمری
• کریستال مایع
• میکروسکوب نوری
• عینک آفتابی
• دوربین عکاسی
• فیلم عکاسی
• چاپ فوری عکس
• نور قطبیده
• قطبش خطی
• قطبش خطی نور
• قطبش دایروی
• قطبش بیضوی
• انتشار
• شدت نور
• تیغه ربع موج
• تیغه نیم موج
• محور نوری