1 روشنی کا پولرائزیشن
روشنی کی تین بنیادی خصوصیات ہیں، یعنی طول موج، شدت اور پولرائزیشن۔ روشنی کی طول موج کو سمجھنا آسان ہے، عام دکھائی دینے والی روشنی کو مثال کے طور پر لیں، طول موج کی حد 380 ~ 780nm ہے۔ روشنی کی شدت کو سمجھنا بھی آسان ہے، اور آیا روشنی کا شہتیر مضبوط ہے یا کمزور اس کی خصوصیات طاقت کے سائز سے کی جا سکتی ہے۔ اس کے برعکس، روشنی کی پولرائزیشن کی خصوصیت روشنی کے الیکٹرک فیلڈ ویکٹر کی کمپن سمت کی وضاحت ہے، جسے دیکھا اور چھوا نہیں جا سکتا، اس لیے اسے سمجھنا عام طور پر آسان نہیں ہوتا، تاہم، حقیقت میں، روشنی کی پولرائزیشن خصوصیت۔ یہ بھی بہت اہم ہے، اور زندگی میں ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج ہے، جیسے مائع کرسٹل ڈسپلے جسے ہم ہر روز دیکھتے ہیں، پولرائزیشن ٹیکنالوجی کو رنگ ڈسپلے اور کنٹراسٹ ایڈجسٹمنٹ حاصل کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ سنیما میں 3D فلمیں دیکھتے وقت، 3D شیشے روشنی کے پولرائزیشن پر بھی لگائے جاتے ہیں۔ ان لوگوں کے لیے جو آپٹیکل کام میں مصروف ہیں، پولرائزیشن کی مکمل تفہیم اور عملی آپٹیکل سسٹمز میں اس کا اطلاق مصنوعات اور منصوبوں کی کامیابی کو فروغ دینے میں بہت مددگار ثابت ہوگا۔ لہذا، اس مضمون کے آغاز سے، ہم روشنی کے پولرائزیشن کو متعارف کرانے کے لیے ایک سادہ سی تفصیل استعمال کریں گے، تاکہ ہر ایک کو پولرائزیشن کی گہری سمجھ ہو، اور کام میں اس کا بہتر استعمال ہو۔
2 پولرائزیشن کا بنیادی علم
چونکہ اس میں بہت سے تصورات شامل ہیں، ہم انہیں مرحلہ وار متعارف کرانے کے لیے انہیں کئی خلاصوں میں تقسیم کریں گے۔
2.1 پولرائزیشن کا تصور
ہم جانتے ہیں کہ روشنی ایک قسم کی برقی مقناطیسی لہر ہے، جیسا کہ درج ذیل تصویر میں دکھایا گیا ہے، برقی مقناطیسی لہر برقی میدان E اور مقناطیسی میدان B پر مشتمل ہوتی ہے، جو ایک دوسرے پر کھڑے ہوتے ہیں۔ دونوں لہریں اپنی اپنی سمتوں میں گھومتی ہیں اور پھیلنے کی سمت Z کے ساتھ افقی طور پر پھیلتی ہیں۔
چونکہ برقی میدان اور مقناطیسی میدان ایک دوسرے کے ساتھ کھڑے ہیں، مرحلہ ایک ہے، اور پھیلاؤ کی سمت ایک ہی ہے، اس لیے روشنی کے پولرائزیشن کو عملی طور پر برقی میدان کی کمپن کا تجزیہ کرکے بیان کیا جاتا ہے۔
جیسا کہ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے، الیکٹرک فیلڈ ویکٹر E کو Ex vector اور Ey ویکٹر میں تحلیل کیا جا سکتا ہے، اور نام نہاد پولرائزیشن وقت اور جگہ کے ساتھ برقی فیلڈ کے اجزاء Ex اور Ey کی دوغلی سمت کی تقسیم ہے۔
2.2 کئی بنیادی پولرائزیشن حالتیں۔
A. بیضوی پولرائزیشن
بیضوی پولرائزیشن سب سے بنیادی پولرائزیشن حالت ہے، جس میں دو برقی فیلڈ کے اجزاء میں ایک مستقل فیز فرق ہوتا ہے (ایک تیزی سے پھیلتا ہے، ایک آہستہ پھیلتا ہے)، اور فیز کا فرق π/2 کے عددی ضرب کے برابر نہیں ہوتا ہے، اور طول و عرض ایک جیسا ہو یا مختلف۔ اگر آپ پھیلاؤ کی سمت کو دیکھتے ہیں، تو الیکٹرک فیلڈ ویکٹر کے اختتامی نقطہ کی رفتار کی کونٹور لائن ایک بیضوی شکل بنائے گی، جیسا کہ ذیل میں دکھایا گیا ہے:
B، لکیری پولرائزیشن
لکیری پولرائزیشن بیضوی پولرائزیشن کی ایک خاص شکل ہے، جب دو الیکٹرک فیلڈ کے اجزاء فیز فرق نہیں ہوتے ہیں، برقی فیلڈ ویکٹر ایک ہی جہاز میں دوہرایا جاتا ہے، اگر پھیلاؤ کی سمت کے ساتھ دیکھا جائے تو، برقی فیلڈ ویکٹر کے اختتامی نقطہ کی رفتار ایک سیدھی لکیر ہے۔ . اگر دونوں اجزاء میں ایک ہی طول و عرض ہے، تو یہ 45 ڈگری لکیری پولرائزیشن ہے جو نیچے دی گئی تصویر میں دکھائی گئی ہے۔
C، سرکلر پولرائزیشن
سرکلر پولرائزیشن بھی بیضوی پولرائزیشن کی ایک خاص شکل ہے، جب برقی میدان کے دو اجزاء میں 90 ڈگری فیز کا فرق اور ایک ہی طول و عرض، پھیلاؤ کی سمت کے ساتھ، برقی فیلڈ ویکٹر کا اختتامی نقطہ ایک دائرہ ہے، جیسا کہ میں دکھایا گیا ہے۔ مندرجہ ذیل شکل:
2.3 روشنی کے منبع کی پولرائزیشن کی درجہ بندی
عام روشنی کے منبع سے براہ راست خارج ہونے والی روشنی لاتعداد پولرائزڈ روشنی کا ایک فاسد سیٹ ہے، اس لیے یہ نہیں مل سکتا کہ روشنی کی شدت کو کس سمت میں براہ راست دیکھا جائے تو یہ متعصب ہے۔ اس قسم کی روشنی کی لہر کی شدت جو تمام سمتوں میں ہلتی ہے اسے قدرتی روشنی کہا جاتا ہے، اس میں پولرائزیشن کی حالت اور مرحلے کے فرق کی بے ترتیب تبدیلی ہوتی ہے، جس میں ہلکی لہر کے پھیلاؤ کی سمت کے لیے کھڑے تمام ممکنہ کمپن سمتیں بھی شامل ہوتی ہیں، پولرائزیشن کو ظاہر نہیں کرتی ہیں، اس سے تعلق رکھتی ہے۔ غیر پولرائزڈ روشنی. عام قدرتی روشنی میں سورج کی روشنی، گھریلو بلب کی روشنی وغیرہ شامل ہیں۔
مکمل طور پر پولرائزڈ لائٹ میں ایک مستحکم برقی مقناطیسی لہر دولن کی سمت ہوتی ہے، اور برقی میدان کے دو اجزاء میں ایک مستقل مرحلے کا فرق ہوتا ہے، جس میں مذکورہ لکیری پولرائزڈ لائٹ، بیضوی طور پر پولرائزڈ لائٹ اور سرکلر پولرائزڈ لائٹ شامل ہوتی ہے۔
جزوی طور پر پولرائزڈ لائٹ میں قدرتی روشنی اور پولرائزڈ لائٹ کے دو اجزاء ہوتے ہیں، جیسا کہ لیزر بیم جو ہم اکثر استعمال کرتے ہیں، جو نہ تو مکمل پولرائزڈ لائٹ ہے اور نہ ہی غیر پولرائزڈ لائٹ، پھر اس کا تعلق جزوی پولرائزڈ لائٹ سے ہے۔ روشنی کی کل شدت میں پولرائزڈ روشنی کے تناسب کو درست کرنے کے لیے، پولرائزیشن کی ڈگری (DOP) کا تصور متعارف کرایا گیا ہے، جو کہ پولرائزڈ روشنی کی شدت کا مجموعی روشنی کی شدت کا تناسب ہے، غیر پولرائزڈ کے لیے 0 سے 1,0 تک۔ روشنی، 1 مکمل طور پر پولرائزڈ روشنی کے لیے۔ اس کے علاوہ، لکیری پولرائزیشن (DOLP) لکیری پولرائزڈ روشنی کی شدت اور کل روشنی کی شدت کا تناسب ہے، جبکہ سرکلر پولرائزیشن (DOCP) سرکلر پولرائزڈ روشنی کی شدت سے کل روشنی کی شدت کا تناسب ہے۔ زندگی میں، عام ایل ای ڈی لائٹس جزوی طور پر پولرائزڈ روشنی خارج کرتی ہیں۔
2.4 پولرائزیشن ریاستوں کے درمیان تبدیلی
بہت سے آپٹیکل عناصر کا اثر بیم کے پولرائزیشن پر ہوتا ہے، جس کی کبھی کبھی صارف کی طرف سے توقع کی جاتی ہے اور کبھی کبھی توقع نہیں کی جاتی ہے۔ مثال کے طور پر، اگر روشنی کی شہتیر منعکس ہوتی ہے، تو اس کا پولرائزیشن عام طور پر بدل جائے گا، قدرتی روشنی کی صورت میں، پانی کی سطح سے منعکس ہوتی ہے، یہ جزوی طور پر پولرائزڈ روشنی بن جائے گی۔
جب تک شہتیر منعکس نہیں ہوتا یا کسی پولرائزنگ میڈیم سے نہیں گزرتا، اس کی پولرائزیشن حالت مستحکم رہتی ہے۔ اگر آپ بیم کی پولرائزیشن حالت کو مقداری طور پر تبدیل کرنا چاہتے ہیں، تو آپ پولرائزیشن آپٹیکل عنصر کو ایسا کرنے کے لیے استعمال کر سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، ایک کوارٹر ویو پلیٹ ایک عام پولرائزیشن عنصر ہے، جو بائر فرینجنٹ کرسٹل مواد سے بنا ہے، تیز محور اور سست محور کی سمتوں میں تقسیم ہوتا ہے، اور برقی فیلڈ ویکٹر کے متوازی کے π/2 (90°) کے مرحلے میں تاخیر کر سکتا ہے۔ سست محور تک، جب کہ تیز محور کے متوازی الیکٹرک فیلڈ ویکٹر میں کوئی تاخیر نہیں ہوتی، اس لیے جب لکیری طور پر پولرائزڈ روشنی کوارٹر ویو پلیٹ پر 45 ڈگری کے پولرائزیشن اینگل پر واقع ہوتی ہے، تو لہر پلیٹ کے ذریعے روشنی کا شہتیر بن جاتا ہے۔ سرکلر پولرائزڈ لائٹ، جیسا کہ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ سب سے پہلے، قدرتی روشنی لکیری پولرائزر کے ساتھ لکیری پولرائزڈ لائٹ میں تبدیل ہوتی ہے، اور پھر لکیری پولرائزڈ لائٹ 1/4 طول موج سے گزرتی ہے اور سرکلر پولرائزڈ لائٹ بن جاتی ہے، اور روشنی کی شدت میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی ہے۔
اسی طرح، جب بیم مخالف سمت میں سفر کرتی ہے اور گول پولرائزڈ لائٹ 45 ڈگری پولرائزیشن اینگل پر 1/4 پلیٹ سے ٹکراتی ہے تو گزرنے والی بیم لکیری طور پر پولرائزڈ لائٹ بن جاتی ہے۔
لکیری پولرائزڈ لائٹ کو پچھلے آرٹیکل میں مذکور انٹیگریٹنگ اسفیئر کا استعمال کرتے ہوئے غیر پولرائزڈ لائٹ میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ لکیری طور پر پولرائزڈ لائٹ انٹیگریٹنگ کرہ میں داخل ہونے کے بعد، یہ کرہ میں کئی بار منعکس ہوتی ہے، اور برقی میدان کی کمپن میں خلل پڑتا ہے، تاکہ انٹیگریٹنگ کرہ کے آؤٹ پٹ اینڈ کو غیر پولرائزڈ لائٹ مل سکے۔
2.5 پی لائٹ، ایس لائٹ اور بریوسٹر اینگل
P-light اور S-light دونوں لکیری طور پر پولرائزڈ ہیں، ایک دوسرے کے لیے کھڑے سمتوں میں پولرائزڈ ہیں، اور بیم کے انعکاس اور انعکاس پر غور کرتے وقت یہ کارآمد ہیں۔ جیسا کہ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے، واقعے کے طیارے پر روشنی کی ایک شعاع چمکتی ہے، جس سے انعکاس اور اضطراب پیدا ہوتا ہے، اور واقعے کی شہتیر اور نارمل سے بننے والے طیارے کو واقعے کے طیارہ سے تعبیر کیا جاتا ہے۔ P لائٹ (متوازی کا پہلا حرف، جس کا مطلب متوازی ہے) وہ روشنی ہے جس کی پولرائزیشن سمت حادثوں کے طیارے کے متوازی ہے، اور S روشنی (Senkrecht کا پہلا حرف، جس کا مطلب عمودی ہے) وہ روشنی ہے جس کی پولرائزیشن کی سمت حادثوں کے طیارے کے ساتھ کھڑی ہے۔
عام حالات میں، جب قدرتی روشنی ڈائی الیکٹرک انٹرفیس پر منعکس ہوتی ہے اور ریفریکٹ ہوتی ہے، منعکس ہونے والی روشنی اور ریفریکٹڈ لائٹ جزوی طور پر پولرائزڈ لائٹ ہوتی ہیں، صرف اس صورت میں جب وقوع کا زاویہ ایک مخصوص زاویہ ہوتا ہے، منعکس روشنی کی پولرائزیشن حالت مکمل طور پر واقعے کے لیے کھڑی ہوتی ہے۔ طیارہ S پولرائزیشن، ریفریکٹڈ لائٹ کی پولرائزیشن حالت تقریباً واقعہ طیارے P پولرائزیشن کے متوازی ہے، اس وقت مخصوص واقعہ زاویہ کو Brewster Angle کہا جاتا ہے۔ جب روشنی بریوسٹر زاویہ پر واقع ہوتی ہے، تو منعکس شدہ روشنی اور ریفریکٹڈ لائٹ ایک دوسرے کے لیے کھڑے ہوتے ہیں۔ اس خاصیت کا استعمال کرتے ہوئے، لکیری پولرائزڈ روشنی پیدا کی جا سکتی ہے۔
3 نتیجہ
اس مقالے میں، ہم آپٹیکل پولرائزیشن کے بنیادی علم کو متعارف کراتے ہیں، روشنی ایک برقی مقناطیسی لہر ہے، لہر کے اثر کے ساتھ، پولرائزیشن روشنی کی لہر میں برقی فیلڈ ویکٹر کی کمپن ہے۔ ہم نے پولرائزیشن کی تین بنیادی حالتیں متعارف کرائی ہیں، بیضوی پولرائزیشن، لکیری پولرائزیشن اور سرکلر پولرائزیشن، جو اکثر روزمرہ کے کاموں میں استعمال ہوتی ہیں۔ پولرائزیشن کی مختلف ڈگری کے مطابق، روشنی کے منبع کو غیر پولرائزڈ لائٹ، جزوی طور پر پولرائزڈ لائٹ اور مکمل پولرائزڈ لائٹ میں تقسیم کیا جاسکتا ہے، جس کو عملی طور پر تمیز اور امتیاز کرنے کی ضرورت ہے۔ مندرجہ بالا متعدد کے جواب میں۔
رابطہ:
Email:info@pliroptics.com ;
فون/واٹس ایپ/وی چیٹ: 86 19013265659
شامل کریں: بلڈنگ 1، نمبر 1558، انٹیلی جنس روڈ، کنگ بائیجیانگ، چینگدو، سچوان، چین
پوسٹ ٹائم: مئی 27-2024
