روشنی پولرائزیشن کیا ہے اور اس کا عملی اطلاق
پولرائزڈ روشنی اپنے پھیلاؤ میں معیاری روشنی سے مختلف ہے۔ یہ کافی عرصہ پہلے دریافت ہوا تھا اور اسے جسمانی تجربات اور روزمرہ کی زندگی میں کچھ پیمائش کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ پولرائزیشن کے رجحان کو سمجھنا مشکل نہیں ہے، یہ کچھ آلات کے آپریشن کے اصول کو سمجھنے اور یہ معلوم کرنے کی اجازت دے گا کہ کیوں کچھ حالات میں روشنی عام طور پر نہیں پھیلتی ہے۔
روشنی پولرائزیشن کیا ہے؟
روشنی کا پولرائزیشن ثابت کرتا ہے کہ روشنی ایک ٹرانسورس لہر ہے۔ یعنی، ہم عام طور پر برقی مقناطیسی لہروں کے پولرائزیشن کے بارے میں بات کر رہے ہیں، اور روشنی ان اقسام میں سے ایک ہے، جس کی خصوصیات عام اصولوں کے تابع ہیں۔
پولرائزیشن ٹرانسورس لہروں کی خاصیت ہے جس کی دولن کا ویکٹر ہمیشہ روشنی یا کسی اور چیز کے پھیلاؤ کی سمت پر کھڑا ہوتا ہے۔ یعنی، اگر آپ اسی پولرائزیشن ویکٹر کے ساتھ روشنی کی کرنوں کو الگ کرتے ہیں، تو یہ پولرائزیشن کا رجحان ہوگا۔
اکثر ہم اپنے ارد گرد غیر پولرائزڈ روشنی دیکھتے ہیں، کیونکہ اس کی شدت کا ویکٹر تمام ممکنہ سمتوں میں حرکت کرتا ہے۔ اسے پولرائز کرنے کے لیے، ہم اسے ایک انیسوٹروپک میڈیم سے گزرتے ہیں، جو تمام کمپن کو کاٹ کر صرف ایک چھوڑ دیتا ہے۔
واقعہ کس نے دریافت کیا اور اس سے کیا ثابت ہوتا ہے۔
زیر نظر تصور سب سے پہلے مشہور برطانوی سائنسدان نے استعمال کیا تھا۔ آئی۔ نیوٹن 1706 میں. لیکن اس کی نوعیت کی وضاحت ایک اور محقق نے کی۔ جیمز میکسویل۔. اس وقت، روشنی کی لہروں کی نوعیت معلوم نہیں تھی، لیکن جیسے جیسے مختلف حقائق اور مختلف تجربات کے نتائج جمع ہوتے گئے، برقی مقناطیسی لہروں کی عبوری نوعیت کے زیادہ سے زیادہ ثبوت سامنے آئے۔
اس علاقے میں تجربہ کرنے والا پہلا ڈچ ایکسپلورر تھا۔ Huygens، 1690 میں۔. اس نے آئس لینڈی فیلڈ اسپار کی ایک پلیٹ سے روشنی گزاری، جس کے نتیجے میں اس نے شہتیر کی ٹرانسورس اینسوٹروپی دریافت کی۔
فزکس میں روشنی کے پولرائزیشن کا پہلا ثبوت فرانسیسی محقق نے حاصل کیا۔ Э. مالس. اس نے ٹورملائن کی دو پلیٹیں استعمال کیں اور آخر کار اس قانون کو اپنے نام سے اخذ کیا۔ متعدد تجربات کے ذریعے، روشنی کی لہروں کی قاطع نوعیت کو ثابت کیا گیا، جس نے ان کی نوعیت اور پھیلاؤ کی خصوصیات کی وضاحت کرنے میں مدد کی۔
روشنی کا پولرائزیشن کہاں سے آتا ہے اور اسے خود کیسے حاصل کیا جائے۔
زیادہ تر روشنی جو ہم دیکھتے ہیں وہ پولرائزڈ نہیں ہے۔ سورج، مصنوعی روشنی - ایک ویکٹر کے ساتھ روشنی مختلف سمتوں میں گھومتی ہوئی تمام سمتوں میں بغیر کسی حد کے پھیلتی ہے۔
پولرائزڈ لائٹ انیسوٹروپک میڈیم سے گزرنے کے بعد ظاہر ہوتی ہے، جس کی خصوصیات مختلف ہو سکتی ہیں۔ یہ میڈیم زیادہ تر کمپن کو ہٹاتا ہے، صرف ایک رہ جاتا ہے، جو مطلوبہ اثر فراہم کرتا ہے۔
اکثر کرسٹل پولرائزر کے طور پر کام کرتے ہیں۔ جبکہ ماضی میں زیادہ تر قدرتی مواد (مثلاً ٹورمالائن) استعمال کیا جاتا تھا، اب مصنوعی مادّے کی بہت سی قسمیں ہیں۔
نیز پولرائزڈ روشنی کسی بھی ڈائی الیکٹرک سے انعکاس کے ذریعہ حاصل کی جاسکتی ہے۔ خیال یہ ہے کہ جب ایک روشنی کی روانی دو میڈیا کے سنگم پر، یہ ریفریکٹڈ ہے۔ ایک گلاس پانی میں پنسل یا ٹیوب رکھ کر اسے آسانی سے دیکھا جا سکتا ہے۔
روشنی کے اضطراب کے رجحان میں، کچھ شعاعیں پولرائزڈ ہوتی ہیں۔ اس اثر کی حد مقام پر منحصر ہے۔ روشنی کا ذریعہ اور اضطراب کی جگہ کے سلسلے میں روشنی کے واقعات کا زاویہ۔
پولرائزڈ لائٹ حاصل کرنے کے طریقوں کے بارے میں، حالات سے قطع نظر، تین میں سے ایک آپشن استعمال کیا جاتا ہے:
- نکولس پرزم۔. اس کا نام سکاٹش ایکسپلورر نکولس ولیم کے نام پر رکھا گیا ہے، جس نے اسے 1828 میں ایجاد کیا تھا۔ اس نے طویل عرصے تک تجربہ کیا اور 11 سال بعد ایک تیار شدہ ڈیوائس حاصل کرنے میں کامیاب ہو گیا، جو آج بھی اپنی غیر تبدیل شدہ شکل میں استعمال میں ہے۔
- ڈائی الیکٹرک سے انعکاس. یہاں واقعات کا بہترین زاویہ تلاش کرنا اور کی ڈگری پر غور کرنا بہت ضروری ہے۔ اپورتن کے (دونوں ذرائع ابلاغ کی ترسیل میں جتنا زیادہ فرق ہوگا، شعاعیں اتنی ہی زیادہ ریفریکٹ ہوتی ہیں)۔
- انیسوٹروپک میڈیم کا استعمال. اس مقصد کے لیے اکثر مناسب خصوصیات والے کرسٹل کا انتخاب کیا جاتا ہے۔ اگر روشنی کا بہاؤ ان کی طرف ہوتا ہے، تو آؤٹ پٹ پر ایک متوازی علیحدگی دیکھی جا سکتی ہے۔
دو ڈائی الیکٹرکس کے انٹرفیس پر انعکاس اور اضطراب کے ذریعہ روشنی کا پولرائزیشن
اس نظری رجحان کو سکاٹش ماہر طبیعیات نے دریافت کیا تھا۔ ڈیوڈ بریوسٹر کی طرف سے 1815 میں.... اس نے جو قانون اخذ کیا اس نے روشنی کے واقعات کے ایک خاص زاویہ پر دو ڈائی الیکٹرکس کے اشاریوں کے درمیان تعلق کو ظاہر کیا۔ اگر حالات کا انتخاب کیا جاتا ہے، تو دو میڈیا کے انٹرفیس سے منعکس ہونے والی شعاعیں وقوع کے زاویہ پر کھڑے ہوائی جہاز میں پولرائز ہو جائیں گی۔
محقق نے نوٹ کیا کہ ریفریکٹڈ بیم جزوی طور پر واقعہ کے جہاز میں بھی پولرائزڈ ہے۔ تمام روشنی منعکس نہیں ہوتی، اس میں سے کچھ ریفریکٹڈ بیم میں جاتی ہے۔ بریوسٹر زاویہ وہ زاویہ ہے جس پر منعکس روشنی مکمل طور پر پولرائزڈ ہے.انعکاس شدہ اور ریفریکٹڈ شعاعیں ایک دوسرے پر کھڑی ہوتی ہیں۔
اس رجحان کی وجہ کو سمجھنے کے لیے ہمیں درج ذیل چیزوں کو جاننا ضروری ہے:
- کسی بھی برقی مقناطیسی لہر میں، برقی میدان کی کمپن ہمیشہ اس کی حرکت کی سمت کے لیے کھڑی ہوتی ہے۔
- عمل کو دو مراحل میں تقسیم کیا گیا ہے۔ پہلے میں، واقعہ کی لہر ڈائی الیکٹرک مالیکیولز کو مشتعل کرنے کا سبب بنتی ہے۔ دوسری میں، ریفریکٹڈ اور منعکس لہریں ہیں.
اگر آپ تجربے میں کوارٹج یا دیگر مناسب معدنیات کی ایک پلیٹ استعمال کرتے ہیں، شدت طیارہ پولرائزڈ روشنی کا چھوٹا ہو گا (کل شدت کے 4% کے حکم پر)۔ لیکن اگر آپ پلیٹوں کا ڈھیر استعمال کرتے ہیں، تو آپ کارکردگی میں نمایاں اضافہ حاصل کر سکتے ہیں۔
ویسے! Brewster کے قانون کو Fresnel فارمولوں کا استعمال کرتے ہوئے بھی اخذ کیا جا سکتا ہے۔
کرسٹل کے ذریعے روشنی کا پولرائزیشن
عام ڈائی الیکٹرکس انیسوٹروپک ہوتے ہیں اور ان پر مارنے والی روشنی کی خصوصیات بنیادی طور پر واقعات کے زاویہ پر منحصر ہوتی ہیں۔ کرسٹل مختلف خصوصیات ہیں؛ جب روشنی ان پر پڑتی ہے تو شعاعوں کے دوہرے انعطاف کا اثر دیکھا جا سکتا ہے۔ یہ خود کو اس طرح ظاہر کرتا ہے: ڈھانچے سے گزرتے وقت، دو ریفریکٹڈ شعاعیں بنتی ہیں، جو مختلف سمتوں میں جاتی ہیں، ان کی رفتار بھی مختلف ہوتی ہے۔
اکثر غیر محوری کرسٹل تجربات میں استعمال ہوتے ہیں۔ ان میں سے ایک ریفریکشن بیم معیاری قوانین کی پابندی کرتا ہے اور اسے عام کہا جاتا ہے۔ دوسری شہتیر مختلف طریقے سے بنتی ہے، اسے غیر معمولی کہا جاتا ہے، کیونکہ اس کے اضطراب کی خصوصیات معمول کے اصولوں سے مطابقت نہیں رکھتیں۔
اگر آپ کرسٹل کو گھمائیں گے تو عام شہتیر میں کوئی تبدیلی نہیں ہوگی، جب کہ غیر معمولی بیم فریم کے گرد گھومے گی۔ Calcite یا Icelandic feldspar اکثر تجربات میں استعمال ہوتے ہیں کیونکہ وہ تحقیق کے لیے موزوں ہیں۔
ویسے! اگر آپ کرسٹل کے ذریعے اپنے گردونواح کو دیکھیں تو تمام اشیاء کی خاکہ تقسیم ہو جائے گی۔
کرسٹل کے تجربات پر مبنی۔ Etienne Louis Malus نے 1810 میں ایک قانون وضع کیا۔ 1810 میں، جو ان کے نام پر رکھا گیا ہے۔ اس نے لکیری پولرائزڈ روشنی کا واضح تعلق حاصل کیا جب یہ کرسٹل سے بنے پولرائزر سے گزرتی ہے۔ کرسٹل سے گزرنے کے بعد بیم کی شدت آنے والی بیم کے پولرائزیشن طیارے اور فلٹر کے درمیان بننے والے زاویہ کے کوسائن کے مربع کے تناسب سے کم ہوتی ہے۔
ویڈیو سبق: روشنی کا پولرائزیشن، گریڈ 11 فزکس۔
روشنی پولرائزیشن کے عملی استعمال
زیر بحث رجحان روزمرہ کی زندگی میں اس سے کہیں زیادہ استعمال ہوتا ہے جتنا لگتا ہے۔ برقی مقناطیسی لہروں کے پھیلاؤ کے قوانین کے علم نے مختلف آلات کی تخلیق میں مدد کی ہے۔ اہم اختیارات درج ذیل ہیں:
- کیمروں کے لیے خصوصی پولرائزنگ فلٹرز آپ کو تصویر کھینچتے وقت چکاچوند سے چھٹکارا پانے کی اجازت دیتے ہیں۔
- اس اثر والے شیشے اکثر ڈرائیور استعمال کرتے ہیں، کیونکہ وہ آنے والی ٹریفک کی ہیڈلائٹس سے چکاچوند ہٹا دیتے ہیں۔ نتیجے کے طور پر، ہائی بیم بھی ڈرائیور کو چکرا نہیں سکتا، جس سے حفاظت میں اضافہ ہوتا ہے۔
![روشنی پولرائزیشن کیا ہے اور اس کا عملی اطلاق]()
چکاچوند کی عدم موجودگی پولرائزیشن اثر کی وجہ سے ہے۔ - جیو فزکس میں استعمال ہونے والے آلات آپ کو کلاؤڈ ماس کی خصوصیات کا مطالعہ کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔ یہ سورج کی روشنی کے پولرائزیشن کی خصوصیات کا مطالعہ کرنے کے لیے بھی استعمال ہوتا ہے جب یہ بادلوں سے گزرتی ہے۔
- خصوصی تنصیبات جو پولرائزڈ روشنی میں خلائی نیبولا کی تصویر کشی کرتی ہیں وہاں پیدا ہونے والے مقناطیسی میدانوں کی خصوصیات کا مطالعہ کرنے میں مدد کرتی ہیں۔
- مکینیکل انجینئرنگ میں نام نہاد photoelastic طریقہ استعمال کیا جاتا ہے۔ اس کی مدد سے، آپ واضح طور پر نوڈس اور حصوں میں ہونے والے دباؤ کے پیرامیٹرز کا تعین کر سکتے ہیں۔
- سامان استعمال کیا جاتا ہے تھیٹر کے مناظر کی تخلیق کے ساتھ ساتھ کنسرٹ کی سجاوٹ میں۔ درخواست کا ایک اور دائرہ شوکیس اور نمائشی اسٹینڈز ہیں۔
- وہ آلات جو کسی شخص کے خون میں شکر کی سطح کا تعین کرتے ہیں۔ وہ پولرائزیشن طیارے کی گردش کے زاویہ کا تعین کرکے کام کرتے ہیں۔
- فوڈ انڈسٹری میں بہت سے ادارے ایسے آلات استعمال کرتے ہیں جو کسی خاص حل کی ارتکاز کا تعین کرنے کے قابل ہوتے ہیں۔ایسے آلات بھی ہیں جو پولرائزیشن خواص کے استعمال کے ذریعے پروٹین، شکر اور نامیاتی تیزاب کی نگرانی کر سکتے ہیں۔
- 3D سنیماٹوگرافی اس مضمون میں زیر بحث رجحان کے استعمال کے ذریعے بالکل ٹھیک کام کرتی ہے۔
ویسے! مانوس مائع کرسٹل مانیٹر اور ٹیلی ویژن بھی پولرائزڈ فلوکس کی بنیاد پر کام کرتے ہیں۔
پولرائزیشن کی بنیادی خصوصیات کا علم ہمیں اپنے ارد گرد ہونے والے بہت سے اثرات کی وضاحت کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ اس کے علاوہ یہ رجحان سائنس، ٹیکنالوجی، طب، فوٹو گرافی، سینماٹوگرافی اور بہت سے دوسرے شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔