مستوى الاستقطاب

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 7 صور
الموسوعة الحرة
الشكل 1 :  متجهات المجال ( E ، D ، B ، H ) واتجاهات الانتشار (الشعاع والعمودي على الموجة) لموجات كهرومغناطيسية مستوية مستقطبة خطيًا في بلورة ثنائية الانكسار غير مغناطيسية. [ 1 ] يُطلق على مستوى الاهتزاز، الذي يحتوي على كل من متجهي المجال الكهربائي ( E و D ) ومتجهي الانتشار، أحيانًا اسم "مستوى الاستقطاب" من قِبل الباحثين المعاصرين. أما "مستوى الاستقطاب" لفرينل، المستخدم تقليديًا في علم البصريات، فهو المستوى الذي يحتوي على متجهي المجال المغناطيسي ( B و H ) والعمودي على الموجة . وكان "مستوى الاستقطاب" الأصلي لمالوس هو المستوى الذي يحتوي على متجهي المجال المغناطيسي والشعاع . (في وسط متجانس الخواص، θ = 0 ، ويتداخل مستوى مالوس مع مستوى فرينل).     

بالنسبة للضوء والإشعاع الكهرومغناطيسي الآخر ، فإن مستوى الاستقطاب هو المستوى الذي يمتد بين اتجاه الانتشار ومتجه المجال الكهربائي أو متجه المجال المغناطيسي ، وذلك حسب الاصطلاح المتبع. ويمكن تحديده للضوء المستقطب ، ويبقى ثابتًا في الفضاء للضوء المستقطب خطيًا ، ويخضع لدوران محوري للضوء المستقطب دائريًا .

لسوء الحظ، يتعارض هذان التعريفان. فكما عرّفه إتيان لويس مالوس في عام 1811، [ 2 ] كان مستوى الاستقطاب يتطابق (مع أن هذا لم يكن معروفًا آنذاك) مع المستوى الذي يحتوي على اتجاه الانتشار والمتجه المغناطيسي . [ 3 ] أما في الأدبيات الحديثة، فإن مصطلح " مستوى الاستقطاب" ، إن استُخدم أصلًا، يُرجّح أن يعني المستوى الذي يحتوي على اتجاه الانتشار والمتجه الكهربائي ، [ 4 ] لأن المجال الكهربائي لديه ميل أكبر للتفاعل مع المادة. [ 5 ]

بالنسبة للأمواج في بلورة ثنائية الانكسار ، وفقًا للتعريف القديم، يجب تحديد ما إذا كان اتجاه الانتشار يعني اتجاه الشعاع ( متجه بوينتينغ ) أو اتجاه الموجة العمودي ، لأن هذين الاتجاهين يختلفان عمومًا وكلاهما عمودي على المتجه المغناطيسي (الشكل 1). لم يكن أمام مالوس، بصفته من أنصار النظرية الجسيمية للضوء ، سوى اختيار اتجاه الشعاع. لكن أوغستين-جان فرينل ، في مسعاه الناجح لتفسير الانكسار المزدوج وفقًا لنظرية الموجة (من عام 1822 فصاعدًا)، وجد أنه من الأنسب اختيار اتجاه الموجة العمودي، مما أدى إلى أن تكون الاهتزازات المفترضة للوسط عمودية باستمرار على مستوى الاستقطاب. [ 6 ] في وسط متجانس الخواص كالهواء، يكون اتجاه الشعاع واتجاه الموجة العمودي متطابقين، ولا يُحدث تعديل فرينل أي فرق.

أقرّ فرينل أيضًا بأنه لو لم يشعر بتقييد المصطلحات الشائعة، لكان من الطبيعي أكثر تعريف مستوى الاستقطاب بأنه المستوى الذي يحتوي على الاهتزازات واتجاه انتشارها. [ 7 ] هذا المستوى، الذي أصبح يُعرف بمستوى الاهتزاز ، عمودي على "مستوى الاستقطاب" الذي حدده فرينل، ولكنه مطابق للمستوى الذي يُطلق عليه الكتّاب المعاصرون هذا الاسم!

لقد قيل إنه ينبغي تجنب مصطلح " مستوى الاستقطاب" في الكتابة الأصلية نظرًا لغموضه التاريخي. إذ يمكن بسهولة تحديد اتجاه متجه مجال معين؛ وحتى مصطلح " مستوى الاهتزاز" يحمل خطرًا أقل للالتباس من مصطلح "مستوى الاستقطاب" . [ 8 ]

فيزياء المصطلح

الشكل 2 : موجة كهرومغناطيسية جيبية  مستقطبة خطيًا (مستقطبة مستويًا) في وسط متجانس الخواص ، تنتشر في اتجاه المحور x (اتجاه الشعاع واتجاه الموجة العمودي)، مع متجهي المجال الكهربائي E و D في اتجاه المحور y ، ومتجهي المجال المغناطيسي B و H في اتجاه المحور z . (الوضع في وسط غير متجانس الخواص أكثر تعقيدًا؛ انظر الشكل 1). 

بالنسبة للموجات الكهرومغناطيسية في وسط متجانس الخواص (أي وسط لا تتأثر خصائصه بالاتجاه)، يكون متجهي المجال الكهربائي ( E و D ) في اتجاه واحد، بينما يكون متجهي المجال المغناطيسي ( B و H ) في اتجاه آخر عمودي على الأول، ويكون اتجاه الانتشار عموديًا على كل من متجهي المجال الكهربائي والمغناطيسي. في هذه الحالة، يكون اتجاه الانتشار هو اتجاه الشعاع واتجاه الموجة العمودي (الاتجاه العمودي على جبهة الموجة ). أما بالنسبة للموجة المستقطبة خطيًا (وتسمى أيضًا الموجة المستقطبة مستويًا )، فإن اتجاهات متجهي المجال ثابتة (الشكل 2).

نظرًا لأن العديد من المواد عازلة أو موصلة ، بينما عدد المواد المغناطيسية الحديدية قليل نسبيًا ، فإن انعكاس أو انكسار الموجات الكهرومغناطيسية (بما في ذلك الضوء ) غالبًا ما يعود إلى اختلافات في الخصائص الكهربائية للأوساط أكثر من اختلافات في خصائصها المغناطيسية. هذا الأمر يلفت الانتباه إلى المتجهات الكهربائية ، فنميل إلى اعتبار اتجاه الاستقطاب هو اتجاه المتجهات الكهربائية، و"مستوى الاستقطاب" هو المستوى الذي يحتوي على المتجهات الكهربائية واتجاه الانتشار.

الشكل 3 : هوائي ميكروويف  ذو شبكة مكافئة مستقطبة عموديًا . في هذه الحالة، يشير الاستقطاب المذكور إلى محاذاة المجال الكهربائي ( E )، وبالتالي محاذاة الأضلاع المعدنية المتقاربة في العاكس.

في الواقع، هذا هو الاصطلاح المُستخدم في موسوعة بريتانيكا الإلكترونية ، [ 4 ] وفي محاضرة فاينمان عن الاستقطاب. [ 9 ] في الحالة الأخيرة، يجب استنتاج الاصطلاح من السياق: يُشدد فاينمان باستمرار على اتجاه متجه المجال الكهربائي ( E ) ويترك للقارئ افتراض أن "مستوى الاستقطاب" يحتوي على هذا المتجه - وهذا التفسير يتوافق بالفعل مع الأمثلة التي يُقدمها. يُستخدم المتجه نفسه لوصف استقطاب إشارات الراديو والهوائيات ( الشكل 3). [ 10 ]

إذا كان الوسط متجانسًا مغناطيسيًا ولكنه غير متجانس كهربائيًا (مثل بلورة ذات انكسار مزدوج )، فإن المتجهين المغناطيسيين B و H يظلان متوازيين، والمتجهين الكهربائيين E و D يظلان عموديين عليهما، ويكون اتجاه الشعاع عموديًا على E والمتجهين المغناطيسيين، ويكون اتجاه الموجة عموديًا على D والمتجهين المغناطيسيين؛ ولكن عادةً ما تكون هناك زاوية صغيرة بين المتجهين الكهربائيين E و D ، وبالتالي تكون الزاوية نفسها بين اتجاه الشعاع واتجاه الموجة (الشكل 1). [ 1 ] [ 11 ] ومن ثم، فإن D و E واتجاه الموجة واتجاه الشعاع تقع جميعها في نفس المستوى، ومن الطبيعي جدًا تعريف هذا المستوى بأنه "مستوى الاستقطاب".

ومع ذلك، يعتمد هذا التعريف "الطبيعي" على نظرية الموجات الكهرومغناطيسية التي وضعها جيمس كليرك ماكسويل في ستينيات القرن التاسع عشر - في حين أن كلمة الاستقطاب قد صِيغت قبل ذلك بحوالي 50 عامًا، ويعود اللغز المرتبط بها إلى ما هو أبعد من ذلك.

تاريخ المصطلح

ثلاثة مرشحين

سواء كان ذلك عن طريق الصدفة أو عن قصد، فقد عُرِّف مستوى الاستقطاب دائمًا بأنه المستوى الذي يحتوي على متجه المجال واتجاه الانتشار. في الشكل 1، توجد ثلاثة مستويات من هذا القبيل، والتي يمكننا ترقيمها لتسهيل الرجوع إليها:

(1)  المستوى الذي يحتوي على كل من المتجهات الكهربائية وكلا اتجاهي الانتشار  (أي المستوى العمودي على المتجهات المغناطيسية)؛
(2أ)  المستوى الذي يحتوي على المتجهات المغناطيسية والموجة العمودية  (أي المستوى العمودي على D )؛
(2ب)  المستوى الذي يحتوي على المتجهات المغناطيسية والشعاع  (أي المستوى العمودي على E ).

في وسط متجانس الخواص، يكون لـ E و D نفس الاتجاه، [ ملاحظة 1 ] بحيث تندمج اتجاهات الشعاع والموجة العمودية، وتصبح المستويات (2a) و (2b) مستوى واحد:

(2)  المستوى الذي يحتوي على كل من المتجهات المغناطيسية وكلا اتجاهي الانتشار  (أي المستوى العمودي على المتجهات الكهربائية).

اختيار مالوس

الشكل 4 :  ملصق مطبوع يُرى من خلال بلورة الكالسيت ذات الانكسار المزدوج ومرشح استقطاب حديث (تم تدويره لإظهار الاستقطابات المختلفة للصورتين).

اكتشف كريستيان هويغنز ظاهرة الاستقطاب، لكنه لم يُسمِّها أو يفهمها، أثناء دراسته للانكسار المزدوج لبلورة أيسلندا ( الكالسيت الشفاف ، المعروف الآن باسم الإسبار الأيسلندي ). وكانت خلاصة اكتشافه، المنشورة في كتابه "رسالة في الضوء " (1690)، كما يلي: عندما يمر شعاع ضوئي (أي حزمة ضيقة من الضوء) عبر بلورتين من الكالسيت متماثلتين في الاتجاه بزاوية سقوط عمودية، فإن الشعاع العادي الخارج من البلورة الأولى ينكسر انكسارًا عاديًا فقط في البلورة الثانية، بينما ينكسر الشعاع غير العادي الخارج من البلورة الأولى انكسارًا غير عادي فقط في البلورة الثانية. ولكن عند تدوير البلورة الثانية 90 درجة حول الشعاع الساقط، ينعكس الوضع، بحيث ينكسر الشعاع العادي الخارج من البلورة الأولى انكسارًا غير عادي فقط في البلورة الثانية، والعكس صحيح. وفي المواضع المتوسطة للبلورة الثانية، ينكسر كل شعاع خارج من البلورة الأولى انكسارًا مزدوجًا بواسطة البلورة الثانية، مما ينتج عنه أربعة أشعة في المجموع. وعندما تدور البلورة من الوضع الأولي إلى الوضع العمودي، تتغير شدة الأشعة، مما يعطي انتقالاً سلساً بين الحالتين المتطرفتين اللتين لا يوجد فيهما سوى شعاعين نهائيين. [ 12 ]

عرّف هيغنز المقطع الرئيسي لبلورة الكالسيت بأنه مستوى عمودي على سطح طبيعي وموازٍ لمحور الزاوية المجسمة المنفرجة . [ 13 ] كان هذا المحور موازياً لمحاور الموجات الثانوية الكروية التي شرح بها (بشكل صحيح) اتجاهات الانكسار غير العادي.

إتيان لويس مالوس (1775–1812).

صاغ إتيان لويس مالوس مصطلح الاستقطاب عام 1811. [ 2 ] في عام 1808، وبينما كان يؤكد الوصف الهندسي لهويجنز للانكسار المزدوج (مع مناقشة تفسيره الفيزيائي)، اكتشف مالوس أنه عندما ينعكس شعاع ضوئي عن سطح غير معدني بزاوية مناسبة، فإنه يتصرف كأحد الشعاعين المنبعثين من بلورة الكالسيت. [ 14 ] [ ملاحظة 2 ] ولأن هذا السلوك كان معروفًا سابقًا فقط فيما يتعلق بالانكسار المزدوج، فقد وصفه مالوس في هذا السياق. وعلى وجه الخصوص، عرّف مستوى استقطاب الشعاع المستقطب بأنه المستوى الذي يحتوي على الشعاع، والذي يجب أن يقع فيه مقطع رئيسي من بلورة الكالسيت لكي يحدث انكسار عادي فقط . [ 15 ] كان هذا التعريف منطقيًا للغاية لأنه يعني أنه عندما يستقطب شعاع ضوئي بالانعكاس (عن وسط متجانس)، فإن مستوى الاستقطاب هو مستوى السقوط والانعكاس - أي المستوى الذي يحتوي على الشعاع الساقط، والعمود المقام على السطح العاكس، والشعاع المستقطب المنعكس. ولكن، كما نعلم الآن، يحتوي هذا المستوى على المتجهات المغناطيسية للشعاع المستقطب، وليس المتجهات الكهربائية. [ 16 ]  

مستوى الشعاع والمتجهات المغناطيسية هو المستوى المرقم (2ب) أعلاه. ولا يزال تعريف مستوى الاستقطاب، الوارد في قاموس ميريام-ويبستر الإلكتروني، يشير ضمنيًا إلى احتواء هذا المستوى على المتجهات المغناطيسية . [ 17 ] حتى جوليوس آدامز ستراتون ، الذي قال: "من المعتاد تعريف الاستقطاب بدلالة المجال الكهربائي E "، أضاف على الفور: "في علم البصريات، يُحدد اتجاه المتجهات تقليديًا بـ'مستوى الاستقطاب'، والذي يُقصد به المستوى العمودي على المجال الكهربائي E والذي يحتوي على كل من المجال المغناطيسي H ومحور الانتشار." [ 10 ] ويتطابق هذا التعريف مع تعريف مالوس.

اختيار فرينل

أوغستين جان فريسنل (1788-1827).

في عام 1821، أعلن أوغستين-جان فرينل فرضيته القائلة بأن الموجات الضوئية مستعرضة حصراً ، وبالتالي فهي مستقطبة دائماً بمعنى امتلاكها اتجاهاً مستعرضاً محدداً، وأن ما نسميه ضوءاً غير مستقطب هو في الواقع ضوء يتغير اتجاهه بسرعة وبشكل عشوائي. [ 18 ] [ 19 ] وبافتراض أن الموجات الضوئية مماثلة لموجات القص في المواد الصلبة المرنة ، وأن معامل الانكسار الأعلى يتوافق مع كثافة أعلى للأثير المضيء ، وجد أنه يستطيع تفسير الانعكاس الجزئي (بما في ذلك الاستقطاب بالانعكاس) عند السطح الفاصل بين وسطين متجانسين شفافين، شريطة أن تكون اهتزازات الأثير عمودية على مستوى الاستقطاب. [ 20 ] وبالتالي، فإن الاستقطاب، وفقاً للتعريف المتعارف عليه، يكون "في" مستوى معين إذا كانت الاهتزازات عمودية على ذلك المستوى!

وجد فريسنل نفسه هذا التلميح غير ملائم؛ وفي وقت لاحق من ذلك العام كتب:

لو تبنينا هذه الفرضية، لكان من الطبيعي أكثر تسمية مستوى الاستقطاب بالمستوى الذي يُفترض أن تحدث فيه التذبذبات؛ لكنني  أردت تجنب إحداث أي تغيير في التسميات المعتمدة. [ 7 ] [ ملاحظة 3 ]

لكن سرعان ما شعر بضرورة إجراء تغيير أقل جذرية. ففي نموذجه الناجح للانكسار المزدوج، كان إزاحة الوسط مقيدة بأن تكون مماسية لجبهة الموجة، بينما سُمح للقوة بالانحراف عن الإزاحة وعن جبهة الموجة. [ 21 ] وبالتالي، إذا كانت الاهتزازات عمودية على مستوى الاستقطاب، فإن مستوى الاستقطاب يحتوي على العمودي على الموجة، ولكن ليس بالضرورة على الشعاع نفسه. [ 22 ] في "مذكرته الثانية" عن الانكسار المزدوج، اعتمد فرينل رسميًا هذا التعريف الجديد، معترفًا بأنه يتفق مع التعريف القديم في وسط متجانس الخواص مثل الهواء، ولكنه لا يتفق معه في بلورة ثنائية الانكسار. [ 6 ]

الاهتزازات العمودية على مستوى استقطاب مالوس كهربائية، والاهتزاز الكهربائي المماسي لجبهة الموجة هو D (الشكل 1). وبناءً على الترقيم المذكور أعلاه، غيّر فرينل "مستوى الاستقطاب" من (2ب) إلى (2أ) . ويظل تعريف فرينل متوافقًا مع تعريف ميريام-ويبستر [ 17 ] ، الذي لا يُحدد اتجاه الانتشار. كما أنه متوافق مع تعريف ستراتون [ 10 ] ، لأنه مُعطى في سياق وسط متجانس الخواص، حيث يندمج المستويان (2أ) و(2ب) في (2) .

ما أسماه فرينل الخيار "الأكثر طبيعية" هو مستوى يحتوي على النقطة D واتجاه الانتشار. في الشكل 1، المستوى الوحيد الذي يستوفي هذا الشرط هو المستوى المسمى "مستوى الاهتزاز" والذي رُقِّم لاحقًا (1) - أي المستوى الذي يميل المؤلفون المعاصرون إلى تعريفه بـ"مستوى الاستقطاب". لذلك، قد نتمنى لو أن فرينل كان أقل تأثرًا بمن سبقوه. إلا أن هذا السيناريو أقل واقعية مما يبدو، لأنه حتى بعد قبول نظرية فرينل للموجات المستعرضة بشكل عام، ظل اتجاه الاهتزازات موضع نقاش مستمر.

"مستوى الاهتزاز"

كان مبدأ اعتماد معامل الانكسار على كثافة الأثير أساسيًا لفرضية فريسنل حول مقاومة الأثير . [ 23 ] لكن لم يكن بالإمكان تعميم هذا المبدأ على البلورات ثنائية الانكسار - حيث يتغير معامل انكسار واحد على الأقل بتغير الاتجاه - لأن الكثافة ليست اتجاهية. لذا، تطلب تفسيره للانكسار تغيرًا اتجاهيًا في صلابة الأثير داخل الوسط ثنائي الانكسار، بالإضافة إلى تغير في الكثافة بين الأوساط. [ 24 ]

تجنّب جيمس ماكولاج وفرانز إرنست نيومان هذا التعقيد بافتراض أن معامل الانكسار الأعلى يُقابل دائمًا نفس الكثافة ولكن بمرونة أكبر ( صلابة أقل). وللحصول على نتائج تتوافق مع الملاحظات المتعلقة بالانعكاس الجزئي، كان عليهما أن يفترضا، خلافًا لنظرية فرينل، أن الاهتزازات تقع ضمن مستوى الاستقطاب. [ 25 ]

جورج غابرييل ستوكس (1819-1903).

تطلّب السؤال تحديدًا تجريبيًا لاتجاه الاهتزاز، وقد أجاب جورج غابرييل ستوكس على هذا التحدي . عرّف ستوكس مستوى الاهتزاز بأنه "المستوى المار عبر الشعاع واتجاه الاهتزاز" [ 26 ] (بما يتوافق مع الشكل 1). لنفترض الآن أن محزز حيود دقيقًا يُضاء بشكل عمودي. عند زوايا حيود كبيرة، سيظهر المحزز وكأنه مُضاء من حافته، بحيث تتجمع اتجاهات الاهتزاز في الاتجاه الموازي لمستوى المحزز. إذا تطابقت مستويات الاستقطاب مع مستويات الاهتزاز (كما ذكر ماكولاغ ونيومان)، فإنها ستتجمع في نفس الاتجاه؛ وإذا كانت مستويات الاستقطاب عمودية على مستويات الاهتزاز (كما ذكر فرينل)، فإنها ستتجمع في الاتجاه العمودي. لإيجاد اتجاه التجمع، يمكن تغيير استقطاب الضوء الساقط بخطوات متساوية، وتحديد مستويات استقطاب الضوء المنعكس بالطريقة المعتادة. أجرى ستوكس تجربة مماثلة في عام 1849، وجاءت نتائجها لصالح فرينل. [ 26 ] [ 27 ]

في عام 1852، لاحظ ستوكس تجربة أبسط بكثير تؤدي إلى النتيجة نفسها. فقد وُجد، باستخدام طرق مالوس، أن ضوء الشمس المتشتت من بقعة في السماء الزرقاء تبعد 90 درجة عن الشمس، يكون مستقطباً في المستوى الذي يحتوي على خط الرؤية والشمس. ولكن من الواضح من الهندسة أن اهتزازات ذلك الضوء لا يمكن أن تكون إلا عمودية على ذلك المستوى. [ 28 ]

مع ذلك، كان هناك جانبٌ من الصحة في رأي ماكولاغ ونيومان. فإذا حاولنا إجراء مقارنة بين موجات القص في مادة صلبة مرنة غير متجانسة الخواص، والموجات الكهرومغناطيسية في بلورة متجانسة مغناطيسيًا ولكنها غير متجانسة كهربائيًا، فإن الكثافة يجب أن تتوافق مع النفاذية المغناطيسية (وكلاهما غير اتجاهي)، والمرونة يجب أن تتوافق مع السماحية الكهربائية (وكلاهما اتجاهي). والنتيجة هي أن سرعة المادة الصلبة تتوافق مع المجال المغناطيسي H ، [ 29 ] وبالتالي فإن الاهتزازات الميكانيكية لموجة القص تكون في اتجاه الاهتزازات المغناطيسية للموجة الكهرومغناطيسية. لكن تجارب ستوكس كانت حتمًا ستكشف عن الاهتزازات الكهربائية ، لأنها أكثر ميلًا للتفاعل مع المادة. باختصار، كانت اهتزازات ماكولاغ-نيومان هي التي لها نظير ميكانيكي، لكن اهتزازات فرينل هي التي كان من المرجح اكتشافها في التجارب. [ ملاحظة 4 ]

الممارسة الحديثة

أكدت النظرية الكهرومغناطيسية للضوء على الاهتزازات الكهربائية نظرًا لتفاعلاتها مع المادة، [ 5 ] بينما كان "مستوى الاستقطاب" القديم يحتوي على المتجهات المغناطيسية . وبالتالي، كانت النظرية الكهرومغناطيسية ستعزز الافتراض القائل بأن الاهتزازات عمودية على مستوى الاستقطاب - شريطة، بالطبع، الإلمام بالتعريف التاريخي لمستوى الاستقطاب. ولكن إذا اقتصر الأمر على الاعتبارات الفيزيائية فقط ، فكما يوضح فاينمان [ 9 ] وبريتانيكا [ 4 ] ، سيركز المرء على المتجهات الكهربائية ويفترض أن "مستوى" الاستقطاب (إن لزم هذا المفهوم) يحتوي على تلك المتجهات.

مع ذلك، ليس من الواضح ما إذا كان هناك حاجة إلى "مستوى استقطاب" على الإطلاق: بمعرفة متجهات المجال المعنية، يمكن تحديد الاستقطاب بتحديد اتجاه متجه معين، أو كما يقترح بورن وولف ، بتحديد "مستوى اهتزاز" ذلك المتجه. [ 5 ] يفضل هيشت أيضًا مصطلح مستوى الاهتزاز (أو، بشكل أكثر شيوعًا، مستوى-الاهتزاز )، والذي يُعرّفه بأنه مستوى المجال الكهربائي والعمودي على الموجة، بما يتوافق مع الشكل 1 أعلاه. [ 30 ] 

الاستخدامات المتبقية

في وسط ضوئي كيرالي - أي وسط يدور فيه اتجاه الاستقطاب تدريجيًا مع انتشار الموجة - لا يؤثر اختيار تعريف "مستوى الاستقطاب" على وجود أو اتجاه (يدوية) الدوران. وهذا أحد السياقات التي لا يُسبب فيها غموض مصطلح " مستوى الاستقطاب " أي لبس إضافي. [ 31 ]

يوجد أيضًا سياق قد يُشير فيه التعريف الأصلي إلى نفسه. ففي بلورة غير مغناطيسية وغير كيرالية من الفئة ثنائية المحور (حيث لا يوجد انكسار عادي، ولكن كلا الانكسارين يُخالفان قانون سنيل )، توجد ثلاثة مستويات متعامدة يكون فيها سرعة الضوء متساوية الخواص داخل المستوى بشرط أن تكون متجهات المجال الكهربائي عمودية على المستوى. [ 32 ] هذا الوضع يُلفت الانتباه بطبيعة الحال إلى مستوى عمودي على الاهتزازات كما تصوره فرينل، وهذا المستوى هو في الواقع مستوى الاستقطاب كما عرّفه فرينل أو مالوس.

في معظم السياقات، أصبح مفهوم "مستوى الاستقطاب" المتميز عن المستوى الذي يحتوي على "الاهتزازات" الكهربائية، مفهوماً زائداً عن الحاجة، بل ومصدراً للالتباس. وكما يقول بورن وولف: "من الأفضل عدم استخدام هذا المصطلح". [ 33 ]

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. ↑ لا يتبع هذا الاستنتاج إذا كان الوسط يدور بصريًا (انظر على سبيل المثال داريغول، 2012، ص253 ن،257 ن)؛ ومع ذلك، في جميع أنحاء هذه المقالة، يتطلب وجود مستوى استقطاب مستقر عدم وجود دوران بصري.
  2. ↑ أصبحت زاوية الانعكاس التي يحدث عندها هذا التعديل تُعرف باسم زاوية بروستر ، بعد أن تم تحديد اعتمادها على معامل الانكسار تجريبياً بواسطة ديفيد بروستر في عام 1815.
  3. ↑ يبدو أن الكتابة الفعلية لهذه الرسالة (فرينل، 1822) قد اكتملت بحلول منتصف عام 1821؛ انظر I. Grattan-Guinness، Convolutions in French Mathematics، 1800–1840 ، بازل: بيركهاوزر، 1990، المجلد2، ص884.
  4. ↑ فيما يتعلق بقيود التناظرات الكهرومغناطيسية المرنة، انظر (على سبيل المثال) Born & Wolf، 1970، ص.xxiv–xxv؛ Darrigol، 2012، ص.227–32.

مراجع

  1. 1 2 J.G. Lunney و D. Weaire، "The ins and outs of conical refraction"، Europhysics News ، المجلد37، العدد3 (مايو-يونيو 2006)، الصفحات26-9، doi.org/10.1051/epn:2006305 ، في الصفحات26-7.
  2. 1 2 Buchwald, 1989, ص.54.
  3. ↑ ستراتون، 1941، ص280؛ بورن وولف، 1970، ص43،681.
  4. 1 2 3 م. لونتز (?) وآخرون، "الانكسار المزدوج" ، موسوعة بريتانيكا ، تم الاطلاع عليه في 15 سبتمبر 2017.
  5. 1 2 3 بورن وولف، 1970، ص28.
  6. 1 2 فريسنل، 1827، ترجمة هوبسون، ص318.
  7. 1 2 فريسنل، 1822، ترجمة يونغ، الجزء 7، ص 406 .
  8. ↑ بورن وولف، 1970، ص28،43.
  9. 1 2 R.P. Feynman, RB Leighton, and M. Sands, The Feynman Lectures on Physics , California Institute of Technology, 1963–2013, Volume I , Lecture 33 .  
  10. 1 2 3 ستراتون، 1941، ص280.
  11. ↑ بورن وولف، 1970، ص668.
  12. ↑ هيغنز، 1690، ترجمة طومسون، ص92-4.
  13. ↑ هيغنز، 1690، ترجمة طومسون، ص55-6.
  14. ^ بوخوالد، 1989، ص31-43؛ داريجول، 2012، ص191-2.
  15. ↑ بوخوالد، 1989، ص45.
  16. ↑ بورن وولف، 1970، ص43،681.
  17. 1 2 Merriam-Webster, Inc., "Plane of polarization" , تم الاطلاع عليه في 15 سبتمبر 2017.
  18. ↑ Buchwald، 1989، ص227-229.
  19. ↑ أ. فريسنل، "ملاحظة sur le calcul des teintes que lapolization développe dans les lames crystallisées" وما يليها، Annales de Chimie et de Physique ، Ser. 2، المجلد. 17، الصفحات 102–11 (مايو 1821)، 167–96 (يونيو 1821)، 312–15 ("حاشية"، يوليو 1821)؛ أعيد طبعه (مع أرقام الأقسام المضافة) في H. de Sénarmont، E. Verdet، and L. Fresnel (eds.)، Oeuvres complètes d'Augustin Fresnel ، vol. 1 (1866)، الصفحات من 609 إلى 48؛ مترجمة إلى "حول حساب الألوان التي يتطور الاستقطاب في الصفائح البلورية، وملحق  "، زينودو : 4058004 (المشاع الإبداعي)، 2021. 
  20. ↑ داريغول، 2012، ص212.
  21. ↑ ألدس، 1879، ص8-9.
  22. ↑ ألدس، 1879، ص.9،20.
  23. ^ داريجول، 2012، ص258-60.
  24. ↑ ويتاكر، 1910، ص127،132-5.
  25. ↑ باول، 1856، ص4-5؛ ويتاكر، 1910، ص149.
  26. 1 2 جي جي ستوكس، "حول النظرية الديناميكية للحيود" (قرأ في 26 نوفمبر 1849)، معاملات الجمعية الفلسفية في كامبريدج ، المجلد9، الجزء 1 (1851)، الصفحات1-62، في الصفحات4-5.
  27. ↑ باول، 1856، ص19-20؛ ويتاكر، 1910، ص168-9.
  28. ↑ ويتاكر، 1910، ص169-170.
  29. ↑ JM Carcione و F. Cavallini، "حول التناظر الصوتي الكهرومغناطيسي" ، حركة الموجة ، المجلد21 (1995)، الصفحات149-162. (لاحظ أن تناظر المؤلفين ثنائي الأبعاد فقط.)
  30. ↑ هيشت، 2017، ص338.
  31. ↑ في الواقع، هذا هو السياق الوحيد الذي يستخدم فيه هيشت (الطبعة الخامسة، 2017) مصطلح مستوى الاستقطاب (ص386،392).
  32. ↑ انظر: إف إيه جينكينز وإتش إي وايت، أساسيات البصريات ، الطبعة الرابعة ، نيويورك: ماكجرو هيل، 1976، رقم ISBN 0-07-032330-5، الصفحات 553-4، بما في ذلك الشكل 26 الأول .
  33. ↑ بورن وولف، 1970، ص43.

فهرس