|
[[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]] مشخصمشخصی از نور را عبور می‌دهد و امواجمانع باعبور قطبش‌های دیگر قطبش‌هانور را بلوکه می‌کندمی‌شود. قطبنده قابلیتمی‌تواند تبدیل موجینوری با قطبش ترکیبی را به نوری با قطبش مشخص داردتبدیل کند. قطبنده‌های معمولمعمول، قطبنده‌های خطی و دایروی هستند.{{سخ}}قطبنده‌ها در بسیاری از ابزارهای نوری استفاده می‌شوند، و همچنین فیلترهای قطبنده در عکاسی و فناوری [[صفحه نمایش کریستال مایع]] استفاده‌هایکاربرد کاربردی پیدا کرده‌انددارند. قطبنده‌ها همچنین می‌توانند برایعلاوه انواعبر مختلفنور، امواجبرای الکترومغناطیسی،دیگر علاوهامواج بر نور،الکترومغناطیسی مانند '''امواج رادیویی'''، '''مایکروویو'''، و '''اشعه ایکس''' ساخته شوند.
== قطبنده‌های خطی ==
'''قطبنده‌های خطی''' قطبنده‌های خطی را می‌توان به دو دسته تقسیم‌بندیتقسیم کرد: قطبنده‌های جاذب، که در آن حالتهایی با قطبشقطبش‌های ناخواسته توسط دستگاهقطبنده جذب می‌شوندمی‌شوند، و نوع دوم قطبنده‌های مقسمجداکنندۀ پرتو (beam-splitting)، که در آن پرتو غیر قطبیدهناقطبیده را به دو پرتو با حالتهای قطبشقطبش‌های مخالف تقسیم می‌کند.
=== قطبنده سیم شبکه (wire grid) ===
فیلتر قطبنده خطی ساده در اصل یک فیلتر قطبنده سیم شبکه است که متشکل از یک آرایهٔ منظم از سیم‌های فلزی موازی است به‌طوری‌که جهت‌گیری آن‌ها عمود بر صفحهٔ فرودی پرتو باشد. [[امواج الکترومغناطیسی]] که دارای یک مؤلفه میدان موازی با سیم‌ها باشند، [[الکترون‌ها]] را وادار به حرکت در طول سیم می‌کنند. از آنجائیکهآنجا الکترونهاکه آزادالکترونها هستندآزادند که در این راستا حرکت کنند، رفتار فیلتر قطبنده مشابه با سطح یک فلز است وقتی که فلز نور را منعکس می‌کند، و موج در امتداد پرتو به عقب انعکاس می‌یابد (منهای مقدار کمی از انرژی که به صورت حرارت از سیم از دست می‌رود){{سخ}}برای امواج با [[میدان الکتریکی]] عمود بر سیم‌ها، الکترون‌ها نمی‌تواند در فواصل بسیار دور در عرض هر یک از سیم‌ها حرکت کنند، بنابراین مقدار کمی از انرژی منعکس می‌شود، و موج فرودی قادر است از طریق شبکه منتقل شود. از آنجا که مؤلفه‌های میدان الکتریکی موازی با سیم منعکس شده‌اند، موج عبوری یک میدان الکتریکی خالص در جهت عمود بر سیم‌ها دارد و به این ترتیب است که به صورت خطی قطبی شده‌است. توجه داشته باشید که جهت قطبش عمود بر سیم‌ها است. این تصور که امواج «از طریق لغزش» از شکاف بین سیم‌ها عبور می‌کند نادرست است.
=== قطبنده‌های جاذب ===
کریستالهایکریستال‌های خاصی، به علت اثرات شرح داده شده توسط کریستال نوری، از خود دورنگی (dichroism) نشان می‌دهند، جذب مرجحی ازترجیحی نور که در جهتقطبش خاصی قطبیده است؛دارد؛ بنابراین آن‌ها می‌توانند به عنوان قطبنده‌های خطی مورد استفاده قرار گیرندشوند. بهترین کریستال شناخته شدهشناخته‌شده از این نوعنوع، 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 می‌شود. Herapathite نیز دورنگی است ولی به شدت رنگی نیست، اما رشد آن در کریستال‌های بزرگ دشوار است. فیلتر پلاریزه پلاروید در مقیاس اتمی همانند فیلتر قطبنده سیم شبکه است. این نوع فیلتر از لایه‌های میکروسکوپی کریستال [[herapathite]] ساخته شده‌است. پایداری و قابلیت‌های عملی پلاروید آن را تبدیل به رایج‌ترین نوع فیلتر قطبنده در حال استفاده کرده‌است، برای مثال برای عینک‌های آفتابی، فیلترهای عکاسی، و [[صفحه نمایش]] [[کریستال مایع]] از آن استفاده می‌شود. همچنین بسیار ارزان‌تر از انواع دیگر قطبنده هاست.
=== قطبنده‌های مقسمجداکنندۀ پرتو (Beam-splitting polarizers) ===
قطبنده‌های مقسمجداکنندۀ پرتو، پرتو فرودی را به دو پرتو مختلف با قطبش خطی تقسیم می‌کنند. برای شکافندهجداکنندۀ پرتو ایده‌آل ([[beamsplitters]])ایده‌آل، خروجی به‌طور کامل در قطبشهایقطبش‌های متعامد رخ می‌دهد. هر چند، برای بسیاری از قطبنده‌های مقسمجداکنندۀ پرتو، تنها یکی از دو پرتوی خروجی به‌طور کامل قطبیده است و دیگر پرتوها حاوی ترکیبی از قطبش‌های مختلف‌اند.
بر خلاف قطبنده‌های جاذب، قطبنده‌های مقسمجداکنندۀ پرتو نیاز به جذب و دفع انرژی از حالتهای قطبشقطبش‌های بازتابی ندارند، بنابراین آن‌ها برای استفاده در پرتوهای با شدت بالا مانند نور لیزر مناسب تراندمناسب‌ترند. قطبنده‌های شکافنده پرتو (polarizing beamsplitters) که در آن دو مؤلفه قطبش یا تجزیه می‌شوند یا به‌طور هم‌زمان استفاده می‌شوند.
[[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>']]
== قانون مالوس و خواص دیگر ==
قانون Malusمالوس که پسبه ازنام آناِتیِن-لویی ناممالوس نام‌گذاری شد اتین-لوئیس مالوسشده، بیان کردمی‌کند که وقتی یک فیلتر قطبنده کامل در مسیر پرتویی از نور قرار می‌گیرد، [[شدت نور]] ،I،(I) پس از عبور بهاز صورتفیلتر زیرقطبنده کامل خواهدچنین بوداست:
:<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 اولیهٔ نور و محور فیلتر قطبنده است.{{سخ}} ▼
باریکه‌ای از نور غیر قطبیده را می‌توان به عنوان ترکیب مخلوط‌های یکنواخت قطبش خطی در تمام زوایای ممکن تصور کرد. از آنجا که [[مقدار متوسط]] <math>\cos^2 \theta</math> نصف می‌شود، [[ضریب انتقال]] به صورت زیر به دست می‌آید: ▼▲جایی که ''I''<sub>0</sub> شدت اولیه است و ''θ<sub>i</sub>'' زاویه بین جهت قطبش اولیهٔ نور و محور فیلتر قطبنده است.{{سخ}}
:<math> \frac {I}{I_0} = \frac {1}{2}\quad .</math> ▼▲باریکه‌ای از نور غیر قطبیدهناقطبیده را می‌توان به عنوان ترکیب مخلوط‌های یکنواخت قطبش خطی در تمام زوایای ممکنزوایا تصور کرد. از آنجا که [[مقدار متوسط]] <math>\cos^2 \theta</math> ، نصفبرابر 1/2 می‌شود،است، [[ضریب انتقال]] به صورت زیر به دست می‌آید:
در عمل، مقداری از نور در عبور از فیلتر قطبنده هدر می‌رود و درصد واقعی عبور نور غیر قطبیده تا حدودی پایین‌تر از این خواهد بود. ▼▲:<math> \frac {I}{I_0} = \frac {1}{2} \quad .</math>
▲در عمل، مقداری از نور در عبور از فیلتر قطبنده هدر می‌رود و درصد واقعی عبور نور غیر قطبیدهناقطبیده تا حدودی پایین‌تر از این خواهد بود.
== گردآورندگان ==
|