ऑप्टिक्स - प्रकाश की ध्रुवीकरण [JEE टॉपर के नोट्स]

1. प्रतिफलन द्वारा ध्रुवीकरण:

• NCERT भौतिकी, कक्षा 12, अध्याय 10: तरंग ऑप्टिक्स का संदर्भ दें।
• ब्रूस्टर का नियम: $\theta_p = \tan^{-1} ({n_2}/{n_1})$ ध्रुवीकरण कोण $\theta_p$ को प्रकाशमान। और प्रतिबिंबन बीजवालों $n_1$ और $n_2$ के अभिवर्ती भांति से संबंधित है।
• समझावट: जब प्रकाश किसी सतह पर पड़ता है जो ब्रूस्टर के कोण पर होता है, तो प्रतिबिंबित प्रकाश पूर्णत: ध्रुवीकृत होता है। इसे प्रकाश के तरंगी नेतृत्व और सीमाओं की स्थिति को मध्यस्थता करते हुए समझा जा सकता है।
• प्रतिबिंबित प्रकाश का ध्रुवीकरण: प्रतिबिंबित प्रकाश का ध्रुवीकरण पदार्थ के अभिवर्ती सूचकांक और प्रवेश के कोण पर निर्भर करता है। अथवा द्विघटितों के लिए, ब्रूस्टर के कोण के अलावा किसी अन्य कोण पर प्रभिन्न प्रकाश ध्रुवीकृत होता है।

2. अपवित्रण द्वारा ध्रुवीकरण:

• NCERT भौतिकी, कक्षा 12, अध्याय 10: तरंग ऑप्टिक्स का संदर्भ दें।
• केकल्क सहित कुछ पदार्थों में द्विगुणित्री घटित होती है, जहां एक एकल प्रकाश किरण दो ध्रुवीकृत किरणों में विभाजित होती है, जिनमें भिन्न ध्रुवीकरण होता है।
• मेलस का नियम कहता है कि ध्रुवीकृत प्रकाश की प्रबलता जो विभाजिकारी द्वारा पारित की जाती है वह $I = I_0 \cos^2 \theta$ द्वारा दी गई है, यहां $I_0$ प्रारंभिक प्रबलता है, और $\theta$ प्रवेश की ध्रुवीकरण दिशा के बीच कोण है।

3. ऑप्टिकल गतिविधि:

• NCERT भौतिकी, कक्षा 12, अध्याय 10: तरंग ऑप्टिक्स का संदर्भ दें।
• ऑप्टिकल गतिविधि कुछ पदार्थों की क्षमता है, जो प्रकाश की ध्रुवीकरण की तस्वीर को पलट सकती है।
• ऑप्टिकल गतिविधि की विशिष्ट घुमावधी इसकी ध्रुवीकरण की तस्वीर को पलटने की क्षमता का माप है, जो दिया जाता है $\alpha = \frac{\theta}{l\rho}$, यहां $\theta$ घुमाव का कोण है, $l$ पदार्थ की लंबाई है, और $\rho$ इसका घनत्व है।
• समझावट: ऑप्टिकल गतिविधि प्रकाश के चिरल अणुओं से होने वाले ध्रुवीकृत प्रकाश के प्रभाव के कारण उत्पन्न होती है, जो प्रतिबिम्बितता की अभाव होती है।

4. तरंग प्लेट:

• NCERT भौतिकी, कक्षा 12, अध्याय 10: तरंग ऑप्टिक्स का संदर्भ दें।
• तरंग प्लेट ऑप्टिकल घटक हैं जो प्रकाश की ध्रुवीकरण को संशोधित करने के लिए उपयोग होते हैं।
• चौथाई-तरंग प्लेट आम तथा असामान्य किरणों के बीच में ये छठाई आपाती रेखाओं के बीच एक चरण अंतर प्रस्तुत करती हैं, जबकि आधा-तरंग प्लेट एक चरण का अंतर प्रस्तुत करती है।
• इसमें से कुछ उपयोग में शामिल हैं: रेखागत ध्रुवीकृत प्रकाश को वृत्ताकार ध्रुवीकृत प्रकाश में परिवर्तित करना, ध्रुवीकरण दिशा को पलट देना, और प्रकाश की ध्रुवीकरण स्थिति का विश्लेषण करना।

5. ध्रुवीकरण के उपयोग:

• पोलारॉइड सनग्लास विशेष ध्रुवीकृत प्रकाश तारों को चयनित रूप से निर्बाध करके ग्लेयर को कम करती हैं।
• ध्रुवीकरण का उपयोग फोटोग्राफी में अनचाहे प्रतिबिम्बों को हटाने और छवि गुणवत्ता को बढ़ाने के लिए किया जाता है।
• 3D चश्मों में, दृष्टिमें बांटने के लिए ध्रुवीकरण का उपयोग किया जाता है जिससे दाईं और बाईं आंख के छवि को सामंजस्ययुक्त देखा जा सके।