|
[[پرونده:wire-grid-polarizer.svg|چپ|بندانگشتی|350px|<!-- A wire-grid polarizer converts an unpolarized beam into one with a single linear polarization. Coloured arrows depict the electric field vector. The diagonally-polarized waves also contribute to the transmitted polarization. Their vertical components are transmitted, while the horizontal components are absorbed and reflected. (This is not clearly shown -->]]
'''قُطبَنده''' یک فیلتر نوری است که تنها نور با [[قطبش]] مشخص را عبور می‌دهد و امواج با دیگر قطبش‌ها را بلوکه می‌کند. قطبنده قابلیت تبدیل موجی با قطبش ترکیبی را به نوری با قطبش مشخص دارد. قطبنده‌های معمول قطبنده‌های خطی و دایروی هستند.{{سخ}}قطبنده هاقطبنده‌ها در بسیاری از ابزار هایابزارهای نوری استفاده می شوند،می‌شوند، و همچنین فیلترهای قطبنده در عکاسی و فناوری [[صفحه نمایش کریستال مایع]] استفاده هایاستفاده‌های کاربردی پیدا کرده اندکرده‌اند. قطبنده هاقطبنده‌ها همچنین می توانندمی‌توانند برای انواع مختلف امواج الکترومغناطیسی، علاوه بر نور، مانند '''امواج رادیویی'''، '''مایکروویو'''، و '''اشعه ایکس''' ساخته شوند.
== قطبنده هایقطبنده‌های خطی ==
'''قطبنده هایقطبنده‌های خطی''' قطبنده هایقطبنده‌های خطی را می توانمی‌توان به دو دسته تقسیم بندیتقسیم‌بندی کرد: قطبندهقطبنده‌های های جاذب ،جاذب، که در آن حالتهایی با قطبش ناخواسته توسط دستگاه جذب می شوندمی‌شوند و نوع دوم قطبنده هایقطبنده‌های مقسم پرتو (beam-splitting) ، که در آن پرتو غیر قطبیده را به دو پرتو با حالتهای قطبش مخالف تقسیم می کندمی‌کند.
=== قطبنده سیم شبکه (wire grid) ===
فیلتر قطبنده خطی ساده در اصل یک فیلتر قطبنده سیم شبکه است که متشکل از یک آرایه یآرایهٔ منظم از سیم هایسیم‌های فلزی موازی است به طوریکه جهت گیری آنها عمود بر صفحه یصفحهٔ فرودی پرتو باشد. [[امواج الکترومغناطیسی]] که دارای یک مؤلفه میدان موازی با سیم هاسیم‌ها باشند، [[الکترون هاالکترون‌ها]] را وادار به حرکت در طول سیم می کنندمی‌کنند. از آنجائیکه الکترونها آزاد هستند که در این راستا حرکت کنند، رفتار فیلتر قطبنده مشابه با سطح یک فلز است وقتی که فلز نور را منعکس می کند،می‌کند، و موج در امتداد پرتو به عقب انعکاس می یابدمی‌یابد (منهای مقدار کمی از انرژی که به صورت حرارت از سیم از دست می رود.می‌رود){{سخ}}برای امواج با [[میدان الکتریکی]] عمود بر سیم ها، الکترونسیم‌ها، هاالکترون‌ها نمی‌تواند در فواصل بسیار دور در عرض هر یک از سیم هاسیم‌ها حرکت کنند، بنابراین مقدار کمی از انرژی منعکس می شود،می‌شود، و موج فرودی قادر است از طریق شبکه منتقل شود. از آنجا که مؤلفه هایمؤلفه‌های میدان الکتریکی موازی با سیم منعکس شده اند،شده‌اند، موج عبوری یک میدان الکتریکی خالص در جهت عمود بر سیم هاسیم‌ها دارد و به این ترتیب است که بصورت خطی قطبی شده است. توجه داشته باشید که جهت قطبش عمود بر سیمها است. این تصور که امواج " «از طریق لغزش"» از شکاف بین سیم هاسیم‌ها عبور می کندمی‌کند نادرست است.
=== قطبنده هایقطبنده‌های جاذب ===
کریستالهای خاصی، به علت اثرات شرح داده شده توسط کریستال نوری، از خود دورنگی (dichroism) نشان می دهند،می‌دهند، جذب مرجحی از نور که در جهت خاصی قطبیده است.است؛ بنابراین آنها می توانندمی‌توانند به عنوان قطبنده هایقطبنده‌های خطی مورد استفاده قرار گیرند. بهترین کریستال شناخته شده از این نوع کهربای اصل (tourmaline)است. با این حال، چون اثر دورنگی به شدت به [[طول موج]] وابسته است این کریستال به ندرت به عنوان یک فیلتر قطبنده استفاده می شودمی‌شود. Herapathite نیز دورنگی است ولی به شدت رنگی نیست، اما رشد آن در کریستال هایکریستال‌های بزرگ دشوار است. فیلتر پلاریزه پلاروید در مقیاس اتمی همانند فیلتر قطبنده سیم شبکه است. این نوع فیلتر از لایه هایلایه‌های میکروسکوپی کریستال [[herapathite]] ساخته شده است. پایداری و قابلیت هایقابلیت‌های عملی پلاروید آن را تبدیل به رایج ترینرایج‌ترین نوع فیلتر قطبنده در حال استفاده کرده است، برای مثال برای عینک هایعینک‌های آفتابی، فیلترهای عکاسی، و [[صفحه نمایش]] [[کریستال مایع]] از آن استفاده می شودمی‌شود. همچنین بسیار ارزان ترارزان‌تر از انواع دیگر قطبنده هاست.
=== قطبنده هایقطبنده‌های مقسم پرتو (Beam-splitting polarizers) ===
قطبنده هایقطبنده‌های مقسم پرتو، پرتو فرودی را به دو پرتو مختلف با قطبش خطی تقسیم می کنندمی‌کنند. برای شکافنده پرتو ایده‌آل ([[beamsplitters]]) خروجی به طور کامل در قطبشهای متعامد رخ می دهدمی‌دهد. هر چند، برای بسیاری از قطبنده هایقطبنده‌های مقسم پرتو، تنها یکی از دو پرتوی خروجی به طور کامل قطبیده است و دیگر پرتوها حاوی ترکیبی از قطبش هایقطبش‌های مختلف اند.
بر خلاف قطبنده هایقطبنده‌های جاذب، قطبنده هایقطبنده‌های مقسم پرتو نیاز به جذب و دفع انرژی از حالتهای قطبش بازتابی ندارند، بنابراین آنها برای استفاده در پرتوهای با شدت بالا مانند نور لیزر مناسب تر اند. قطبنده هایقطبنده‌های شکافنده پرتو (polarizing beamsplitters) که در آن دو مولفه قطبش یا تجزیه می شوندمی‌شوند و یا به طور همزمان استفاده می شوندمی‌شوند.
[[پرونده:Malus_law.svg|بندانگشتی|alt=متن جایگزین|قطبش نور. در این تصویر ''θ''<sub>1</sub> − ''θ<sub>0</sub>'' = ''θ<sub>i</sub>'{{سخ}}]]
== قانون مالوس و خواص دیگر ==
قانون Malus که پس از آن نام نام گذاری شد اتین-لوئیس مالوس بیان کرد که وقتی یک فیلتر قطبنده کامل در مسیر پرتویی از نور قرار می گیرد،می‌گیرد، [[شدت نور]] ،I، پس از عبور به صورت زیر خواهد بود:
:<math> I = I_0 \cos^2 \theta_i \quad ,</math>
جایی که ''I''<sub>0</sub> شدت اولیه است و ''θ<sub>i</sub>'' زاویه بین جهت قطبش اولیه یاولیهٔ نور و محور فیلتر قطبنده است.{{سخ}}
باریکه ای از نور غیر قطبیده را می توانمی‌توان به عنوان ترکیب مخلوط هایمخلوط‌های یکنواخت قطبش خطی در تمام زوایای ممکن تصور کرد. از آنجا که [[مقدار متوسط]] <math>\cos^2 \theta</math> نصف می شود،می‌شود، [[ضریب انتقال]] به صورت زیر به دست می آیدمی‌آید:
:<math> \frac {I}{I_0} = \frac {1}{2}\quad .</math>
در عمل، مقداری از نور در عبور از فیلتر قطبنده هدر می رودمی‌رود و درصد واقعی عبور نور غیر قطبیده تا حدودی پایین ترپایین‌تر از این خواهد بود.
== گردآورندگان ==
[http://lapri.sbu.ac.ir/ پژوهشکده لیزر و پلاسما دانشگاه شهید بهشتی]
mer30
|