परिचय: प्रकाश का ध्रुवण (Polarization of Light)
ध्रुवण वह घटना है जो केवल अनुप्रस्थ तरंगों (transverse waves) जैसे प्रकाश तरंगों में होती है। यह तरंग के कंपनों की दिशा से संबंधित है।
- अध्रुवित प्रकाश (Unpolarized Light): साधारण प्रकाश में, विद्युत क्षेत्र के कंपन तरंग संचरण की दिशा के लंबवत सभी संभव दिशाओं में होते हैं।
- ध्रुवित प्रकाश (Polarized Light): जब प्रकाश के कंपनों को किसी एक ही तल तक सीमित कर दिया जाता है, तो उसे समतल ध्रुवित प्रकाश कहते हैं।
ध्रुवण की विधियाँ
1. पोलरॉइड द्वारा ध्रुवण (Polarization by Polaroid)
पोलरॉइड एक ऐसी युक्ति है जो अध्रुवित प्रकाश को समतल ध्रुवित प्रकाश में बदल देती है। जब अध्रुवित प्रकाश एक पोलरॉइड से गुजरता है, तो केवल वे कंपन ही पार हो पाते हैं जो पोलरॉइड की पास-अक्ष (pass-axis) के समांतर होते हैं।
मैलस का नियम (Malus’s Law)
जब एक ध्रुवित प्रकाश किसी दूसरे पोलरॉइड (जिसे विश्लेषक कहते हैं) से गुजरता है, तो निर्गत प्रकाश की तीव्रता (I) विश्लेषक की पास-अक्ष और आपतित प्रकाश के ध्रुवण तल के बीच के कोण (θ) की कोज्या (cosine) के वर्ग के समानुपाती होती है।
I = I₀ cos²θ
2. परावर्तन द्वारा ध्रुवण (Polarization by Reflection)
जब अध्रुवित प्रकाश किसी पारदर्शी माध्यम (जैसे कांच या पानी) की सतह पर एक विशेष कोण पर आपतित होता है, तो परावर्तित प्रकाश पूर्ण रूप से समतल ध्रुवित हो जाता है। इस विशेष आपतन कोण को ब्रूस्टर का कोण (Brewster’s Angle, iₚ) कहते हैं।
- ब्रूस्टर का नियम: n = tan(iₚ), जहाँ n माध्यम का अपवर्तनांक है।
ध्रुवण के अनुप्रयोग (Applications)
- धूप के चश्मे (Sunglasses): पोलरॉइड धूप के चश्मे सतहों से परावर्तित चकाचौंध को कम करते हैं।
- फोटोग्राफी: अवांछित परावर्तन और चकाचौंध को हटाने के लिए कैमरों में पोलरॉइड फिल्टर का उपयोग किया जाता है।
- 3D फिल्में: 3D फिल्में देखने के लिए उपयोग किए जाने वाले चश्मे पोलरॉइड के सिद्धांत पर कार्य करते हैं।
- LCD स्क्रीन: कैलकुलेटर, लैपटॉप और टीवी की LCD स्क्रीन में पोलरॉइड का उपयोग होता है।