समतल तरंगें और ध्रुवीकरण
सबसे सरल विद्युत चुम्बकीय तरंगें अनुप्रस्थ समतल तरंगें होती हैं जिनकी विद्युत-क्षेत्र अभिविन्यास उनके ध्रुवीकरण को परिभाषित करती है।
Definition
एक समतल विद्युत चुम्बकीय तरंग एक ऐसा समाधान है जिसमें क्षेत्र एक एकल प्रसार दिशा पर निर्भर करते हैं और ज्यावक्रीय रूप से दोलन करते हैं; ध्रुवीकरण यह निर्दिष्ट करता है कि विद्युत-क्षेत्र सदिश कैसे उन्मुख है और वह अभिविन्यास एक चक्र में कैसे विकसित होता है।
Scope
यह विषय निर्वात में मैक्सवेल के समीकरणों के एकरंगी समतल-तरंग समाधानों, विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के अनुप्रस्थ संबंध और सापेक्ष परिमाण, तरंग सदिश और प्रकीर्णन संबंध, तरंग द्वारा वहन की गई ऊर्जा और संवेग प्रवाह, और ध्रुवीकरण की अवस्थाओं — रैखिक, वृत्ताकार और दीर्घवृत्तीय — के साथ-साथ उनके विवरण और हेरफेर को शामिल करता है।
Core questions
- एक एकरंगी समतल विद्युत चुम्बकीय तरंग की संरचना क्या है?
- ऐसी तरंग में विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र कैसे संबंधित होते हैं?
- ध्रुवीकरण की विभिन्न अवस्थाओं को कैसे परिभाषित और उत्पन्न किया जाता है?
Key concepts
- एकरंगी तरंग
- तरंग सदिश
- अनुप्रस्थ क्षेत्र
- रैखिक ध्रुवीकरण
- वृत्ताकार ध्रुवीकरण
- दीर्घवृत्तीय ध्रुवीकरण
- पॉइंटिंग सदिश
- तीव्रता
Key theories
- अनुप्रस्थ समतल-तरंग समाधान
- एक एकरंगी समतल तरंग में विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र एक दूसरे के और प्रसार दिशा के लंबवत होते हैं, उनके परिमाण तरंग गति से संबंधित होते हैं और ऊर्जा प्रवाह पॉइंटिंग सदिश द्वारा दिया जाता है।
- ध्रुवीकरण की अवस्थाएँ
- निश्चित सापेक्ष चरण और आयाम के साथ लंबवत क्षेत्र घटकों को अध्यारोपित करने से रैखिक, वृत्ताकार, या दीर्घवृत्तीय ध्रुवीकरण प्राप्त होता है, जिसका विश्लेषण और ध्रुवीकरणकर्ताओं और तरंग प्लेटों द्वारा रूपांतरण किया जा सकता है।
Clinical relevance
ध्रुवीकरण नियंत्रण लिक्विड-क्रिस्टल डिस्प्ले, ध्रुवीकृत धूप के चश्मे, ऑप्टिकल संचार, ऑप्टिकल गतिविधि को मापने के लिए पोलारिमेट्री, और तनाव विश्लेषण के लिए आवश्यक है, जबकि समतल-तरंग मॉडल एंटीना और रडार विश्लेषण के आधार हैं।
History
मालस ने 1808 में परावर्तन द्वारा ध्रुवीकरण की खोज की, और फ्रेस्नेल और यंग ने 1810-1820 के दशक में प्रकाश तरंगों की अनुप्रस्थ प्रकृति स्थापित की, जिसे मैक्सवेल के सिद्धांत ने बाद में विद्युत चुम्बकीय तरंगों के अनुप्रस्थ चरित्र के रूप में समझाया।
Key figures
- Augustin-Jean Fresnel
- Étienne-Louis Malus
- James Clerk Maxwell
Related topics
Seminal works
- jackson1998
- born1999
Frequently asked questions
- प्रकाश के ध्रुवीकृत होने का क्या अर्थ है?
- ध्रुवीकरण उस दिशा का वर्णन करता है जिसमें विद्युत क्षेत्र दोलन करता है; रैखिक रूप से ध्रुवीकृत प्रकाश में यह एक अक्ष के साथ रहता है, जबकि वृत्ताकार या दीर्घवृत्तीय ध्रुवीकरण में यह तरंग के आगे बढ़ने के साथ घूमता है।
- निर्वात में विद्युत चुम्बकीय तरंगें अनुप्रस्थ क्यों होती हैं?
- मुक्त स्थान में मैक्सवेल के समीकरणों के लिए क्षेत्रों को प्रसार दिशा के लंबवत होना आवश्यक है, इसलिए यात्रा की दिशा के साथ दोलनशील क्षेत्र का कोई घटक नहीं होता है।