روش اجرای کاربرگ
محور عبور هر قطبنده را روی شکل بکش و شدت ورودی هر مرحله را ثبت کن. آموزش کامل در راهنمای قطبش و مالوس قرار دارد.
نوع نور ← قطبندهٔ نخست ← زاویهٔ محورها ← cos²θ ← شدت خروجی
سؤال 1: نشانهٔ موج عرضی
پرسش: قطبش نور چه ویژگی موج نور را نشان میدهد؟
پاسخ: نشان میدهد نوسان میدان موج در راستاهای عمود بر انتشار است و میتوان راستای نوسان را گزینش کرد؛ این رفتار با موج عرضی سازگار است.
سؤال 2: نور ناقطبیده
پرسش: نور ناقطبیده با شدت I₀ از قطبندهٔ ایدهآل نخست میگذرد. شدت خروجی چیست؟
پاسخ: میانگین مؤلفهها نصف شدت را عبور میدهد؛ خروجی I₀/۲ است.
سؤال 3: قانون مالوس
پرسش: قانون مالوس را برای نور قطبیده بنویس.
پاسخ: I=I_in cos²θ، که θ زاویهٔ میان راستای قطبش نور ورودی و محور عبور تحلیلگر است.
سؤال 4: محورهای موازی
پرسش: اگر محور تحلیلگر با راستای قطبش موازی باشد چه میشود؟
پاسخ: θ=۰ و cos²θ=۱؛ در مدل ایدهآل شدت کاهش بیشتری از قانون مالوس ندارد.
سؤال 5: محورهای عمود
پرسش: اگر دو راستا عمود باشند شدت خروجی چقدر است؟
پاسخ: θ=۹۰ درجه و cos²θ=۰؛ شدت خروجی ایدهآل صفر است.
سؤال 6: زاویه ۶۰ درجه
پرسش: نور قطبیده با شدت ۸W/m² به تحلیلگر ۶۰ درجه میرسد. خروجی چیست؟
پاسخ: I=۸×cos²۶۰=۸×۱/۴=۲ وات بر متر مربع.
سؤال 7: ناقطبیده و تحلیلگر
پرسش: نور ناقطبیده با شدت ۱۲ از دو قطبنده میگذرد که محورشان ۶۰ درجه اختلاف دارد. خروجی چیست؟
پاسخ: پس از اول ۶ میشود؛ پس از دوم ۶×۱/۴=۱٫۵ در همان واحد شدت.
سؤال 8: زاویهٔ اشتباه
پرسش: چرا زاویهٔ پرتو با سطح قطبنده در قانون مالوس استفاده نمیشود؟
پاسخ: زاویهٔ قانون میان دو راستای قطبش و محور عبور است؛ جهت انتشار یا سطح صفحه، زاویهٔ مورد نظر رابطه نیست.
سؤال 9: قطبندهٔ میانی
پرسش: میان دو قطبندهٔ عمود، قطبندهای با محور ۴۵ درجه قرار میدهیم. آیا خروجی صفر میماند؟
پاسخ: خیر. نور پس از محور میانی راستای تازه میگیرد و از قطبندهٔ آخر مؤلفهای عبور میکند؛ شدت باید در هر مرحله جدا حساب شود.
سؤال 10: دامنه و شدت
پرسش: اگر دامنهٔ میدان عبوری نصف شود، شدت چگونه تغییر میکند؟
پاسخ: شدت با مربع دامنه متناسب است؛ بنابراین به یکچهارم میرسد.
خودتصحیح
قاعدهٔ نصفشدن فقط برای نور ناقطبیده در قطبندهٔ نخست است. در قطبندههای بعدی، شدت مرحلهٔ قبل و اختلاف راستاها را وارد قانون مالوس کن.