تفاوت میان نسخه‌های «قطبنده»

۳۴۷ بایت اضافه‌شده ،  ۱ سال پیش
افزودن مطالب جدید.
(افزودن مطالب جدید.)
[[پرونده:wire-grid-polarizer.svg|چپ|بندانگشتی|350px|قطبندهقطبنده‌ای از نوع سیم-شبکه (وسط) که تنها قطبش خطیِ (در این حالت، عمودی)عمودیِ یک موج الکترومغناطیسی با قطبش دایره‌ای را عبور می‌دهد.]]
'''قُطبَنده''' (انگلیسی: Polarizer)، یک فیلتر نوری است که تنها [[قطبش]] مشخصی از نور را عبور می‌دهد و مانع عبور قطبش‌های دیگر نور می‌شود. قطبنده می‌تواند نوری با قطبش ترکیبی را به نوری با قطبش مشخص تبدیل کند. قطبنده‌های معمول، 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]] کاربرد دارند. قطبنده‌ها همچنین می‌توانند علاوه بر نور، برای دیگر [[تابش الکترومغناطیسی|امواج الکترومغناطیسی]] مانند [[موج‌های رادیویی|امواج رادیویی]]، [[ریزموج|مایکروویو]]، و [[پرتو ایکس|اشعه ایکس]] ساخته شوند.
 
== قطبنده‌های خطی (Linear polarizers) ==
قطبنده‌های خطی را می‌توان به دو دسته تقسیم‌ کرد: قطبنده‌های جاذب، که در آن قطبش‌های ناخواسته توسط قطبنده‌ جذب می‌شوند، و قطبنده‌های جداکنندۀ پرتو (Beam-splitter) که پرتو ناقطبیده را به دو پرتو با قطبش‌های مخالف تقسیم می‌کند.
 
=== قطبنده سیم -شبکه (wire -grid) ===
فیلتر قطبنده سیم-شبکه، یک قطبنده خطی ساده است که متشکل از یک آرایهٔ منظم از سیم‌های فلزی موازی است به‌طوری‌که جهت‌گیریراستای آن‌ها عمود بر صفحهٔ فرودی پرتو باشد. [[امواج الکترومغناطیسی]] که دارای یک مؤلفهمؤلفۀ میدان الکتریکی موازی با راستای سیم‌ها باشند، [[الکترون‌ها]] را وادار به حرکت در طول سیم می‌کنند.می‌کنند، ازو آنجاالکترون‌ها کهمی‌توانند الکترونهاتنها آزادنددر کهراستای تنهاسیم‌ها (افقی) حرکت کنند. در این راستا حرکت کنند،حالت، رفتار فیلتر قطبنده، مشابه یک سطح یک فلزفلزی است وقتی که فلز امواج الکترومغناطیسی را منعکس می‌کند،می‌کند؛ وبنابراین موج دردارای امتدادقطبش پرتوافقی بهمنعکس عقب انعکاس می‌یابدمی‌شود (مقدار کمی انرژی هم به صورت حرارت ازدر سیمسیم‌ها تلف می‌شود).{{سخ}}برای امواج بااما [[میدان الکتریکی]] عمود بر راستای سیم‌ها، الکترون‌ها نمی‌تواند درالکترون‌ها فواصل بسیار دوررا در عرضسیم‌ها هرحرکت یکدهد، ازبنابراین سیم‌هابخش حرکتعمدۀ کنند،موج بنابراینبا مقدارقطبش کمیعمودی از انرژیقطبنده منعکس می‌شود،می‌گذرد و موجتنها فرودی قادر استاندکی از طریقآن شبکهمنعکس منتقل شودمی‌شود. از آنجا که مؤلفه‌های میدان الکتریکی موازی با سیم منعکس شده‌اند، موج عبوری یک میدان الکتریکی خالص در جهت عمود بر سیم‌ها دارد و بهبه‌این‌ترتیب این ترتیب است که به صورتبه‌صورت خطی قطبی شده‌است. جهت قطبش عمود بر سیم‌ها است. این تصور که امواج «از طریق لغزش» از شکاف بین سیم‌ها عبور می‌کند نادرست است.
 
=== قطبنده‌هایقطبندۀ جاذب ===
کریستال‌های خاصی، به علت اثرات کریستال نوری، از خود دورنگی (Dichroism) نشان می‌دهند، جذب ترجیحی نور که قطبش خاصی دارد؛ بنابراین آن‌ها می‌توانند به عنوان قطبنده‌های خطی استفاده شوند. بهترین کریستال شناخته‌شده 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 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 رایج‌ترین نوع فیلتر قطبنده کرده‌است، برای مثال برای عینک‌های آفتابی، فیلترهای عکاسی، و [[صفحه نمایش]] [[کریستال مایع]] از آن استفاده می‌شود. همچنین بسیار ارزان‌تر از انواع دیگر قطبنده‌هاست.
 
=== قطبنده‌هایقطبندۀ جداکنندۀ پرتو (Beam-splitting polarizers) ===
قطبنده‌های جداکنندۀ پرتو، پرتو فرودی را به دو پرتو با قطبش خطی تقسیم می‌کنند. برای جداکنندۀ پرتو ایده‌آل، خروجی به‌طور کامل در قطبش‌های متعامد رخ می‌دهد. هر چند، برای بسیاری از قطبنده‌های جداکنندۀ پرتو، تنها یکی از دو پرتوی خروجی به‌طور کامل قطبیده است و دیگر پرتوها حاوی ترکیبی از قطبش‌های مختلف‌اند.
بر خلاف قطبنده‌های جاذب، قطبنده‌های جداکنندۀ پرتو نیاز به جذب و دفع انرژی از قطبش‌های بازتابی ندارند، بنابراین آن‌ها برای استفاده در پرتوهای با شدت بالا مانند نور لیزر مناسب‌ترند. 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>']]
 
== قطبندۀ دایره‌ای (Circular polarizer) ==
== قانون مالوس و خواص دیگر ==
این قطبنده‌ برای ایجاد قطبش دایره‌ای در امواج (نور، موج الکترومغناطیسی) به کار می‌روند. این قطبنده، از یک قطبندۀ خطی و یک تأخیردهندۀ (Retarder) تشکیل می‌شود.
[[پرونده:Circular.Polarization.Circularly.Polarized.Light Circular.Polarizer Creating.Left.Handed.Helix.View.svg|بندانگشتی|540x540پیکسل|قطبندۀ دایره‌ای]]
<br />[[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 مالوس که به نام [[اتین-لویی ملوس|اِتیِن-لویی مالوس]] نام‌گذاری شده، بیان می‌کند که [[شدت نور]] پس از عبور از فیلتر قطبنده کامل چنین است: