مختبر الفيزياء

استقطاب الضوء:

سؤال التجربة:

ما أنواع الإضاءة وما مصادر الضوء التي تولد ضوءاً مستقطباً؟

التحليل:

1. فسّر البيانات. هل ينتج الضوء المتوهج ضوءاً مستقطباً؟ كيف تعرف ذلك؟

لا، الضوء المتوهج غير مسقطب، يولّد مصدر الضوء المتوهج ضوءاً ينتشر في جميع الاتجاهات المتعامدة مع اتجاه الانتشار.

2. فسّر البيانات. هل ينتج الضوء الفلورسنتي ضوءاً مستقطباً؟ كيف تعرف ذلك؟

الضوء الفلورسنتي مستقطب قليلاً عندما يُدوّر مرشّح الاستقطاب يخفت الضوء بعض الشيء.

3. فسّر البيانات. هل يُنتج انعكاس الضوء عن سطح مرآة ضوءاً مستقطباً؟ كيف تعرف ذلك؟

نعم، تولّد السطوح اللامعة ضوءاً مستقطباً.

4. قارن. كيف يُقارَن الضوء المنعكس عن الورقة البيضاء بالضوء المنعكس عن الورقة السوداء بدلالة الضوء المستقطب؟ ولماذا يختلفان؟

يكون الضوء المنعكس عن الورقة البيضاء غير مستقطب، أما الضوء المنعكس عن الورقة السوداء فيكون مستقطباً؛ لأن اللون الأسود يمتص معظم الضوء غير المستقطب.

5. فسّر البيانات. هل الضوء المنبعث من شاشات البلورات السائلة مستقطب؟ كيف تعرف ذلك؟

تولد شاشات البلورات السائلة ضوءاً مستقطباً، فعندما يُدار المرشح فإن الشاشة تصبح سوداء عند زاوية معينة.

الاستنتاج والتطبيق:

1. حلّل واستنتج. كيف يمكن استخدام مرشِّحي استقطاب على أن يمنعا عبور أي ضوء خلالهما؟

لن يمر ضوء مرشحي الاستقطاب عندما يكون محوراً استقطابهما متعامدين.

2. حلّل واستنتج. لماذا يمكن رؤية المنقلة البلاستيكية الشفافة بين مرشِّحي الاستقطاب، في حين لا يمكن رؤية أي شيء آخر من خلال مرشِّحي الاستقطاب؟

تُدوّر المنقلة البلاستيكية مستوى استقطاب الضوء بعد مروره من مرشّح الاستقطاب الأول؛ لذا فإن كمية قليلة من الضوء يمكن أن تمر من خلال مرشّح الاستقطاب الثاني، على نحو ما تم توضيحه بقانون مالوس.

3. استخلاص النتائج. أي نوع من الحالات تنتج عموماً ضوءاً مستقطباً؟

يكون معظم الضوء مستقطباً عندما ينعكس عن السطوح اللامعة أو عندما يمر خلال وسط فعّال بصرياً كشاشات البلورات السائلة.

التوسع في البحث:

1. انظر في يوم مشمس إلى استقطاب السماء الزرقاء في المناطق القريبة من الشمس والمناطق البعيدة عنها مستخدماً مرشح استقطاب، تحذير: لا تنظر مباشرة إلى الشمس، ما خصائص الضوء المستقطب التي تلاحظها؟

ضوء السماء الزرقاء مستقطب على نحوٍ كبير.

2. هل الضوء المنعكس عن الغيوم مستقطب؟ أعط دليلاً على ذلك.

الضوء المنعكس عن الغيوم غير مستقطب.

الفيزياء في الحياة:

1. لماذا تُستعمل عدسات مستقطبة في صناعة النظارات ذات الجودة العالية؟

تُساعد العدسات المستقطبة على حجب الوهج أو السطوع الناشئ عن انعكاس الضوء عن السطوح العاكسة.

2. لماذا تعد النظارات المستقطبة أفضل من النظارات الملوّنة في أثناء قيادة السيارة؟

توجد في السيارات سطوح عدّة لامعة يمكنها استقطاب الضوء بسهولة.