استقطاب (فيزياء): الفرق بين النسختين

'''الاستقطاب''' (بالإنجليزية: Polarization) من أهم خصائص [[موجة كهرومغناطيسية|الموجات الكهرومغناطيسية]] أنها [[موجة عرضية|موجة مستعرضة]] بالنسبة لاتجاه انتشارها، حيث يتموج مجال كهربائي عموديا على مجال مغناطيسي ، وكلاهما يتموج عموديا على اتجاه انتشار الموجة الكهرومغناطيسية.<ref>{{citeمرجع bookكتاب|authorمؤلف=Edward L. O'Neill|titleعنوان=Introduction to Statistical Optics|dateتاريخ=January 2004|publisherناشر=Courier Dover Publications|isbn=978-0-486-43578-7}}</ref><ref>{{cite journal|first=Max|last=Tegmark|title=What does inflation really predict? |doi=10.1088/1475-7516/2005/04/001|journal=JCAP|volume=0504|issue=4|pages=001|date=2005|arxiv=astro-ph/0410281|bibcode=2005JCAP...04..001T}}</ref><ref>[http://research-repository.st-andrews.ac.uk/handle/10023/4019 "Laser-induced rotation and cooling of a trapped microgyroscope in vacuum", Research @ St. Andrews] {{Webarchive|url=httphttps://web.archive.org/web/20170829224231/https://research-repository.st-andrews.ac.uk/handle/10023/4019 |date=29 أغسطس 2017}}</ref> الضوء هو أحد انواع الموجات الكهرومغناطيسية . ويمكن لمواد خاصة بلورية استقطاب [[موجة كهرومغناطيسية|الموجة الكهرومغناطيسية]]، فهي تسمح مثلا بنفاذ مركبة [[حقل كهربائي|المجال الكهربائي]] وتمنع مركبة [[حقل مغناطيسي|المجال المغناطيسي]].

في هذه التجربة يصدر شعاع [[ضوء]] (يسار) مكون من مجالين مختلفين مرتبطين: أحدهما [[حقل كهربائي|مجال كهربائي]] والآخر [[حقل مغناطيسي|مجال مغناطيسي]] وهما متعامدان على بعضهما البعض، وفي الوقت نفسه متعامدان على اتجاه انتشار الموجة. تمر تلك الموجة الضوئية خلال مادة (شبكة في الوسط) تسمح بمرور المركبة الرأسية للشعاع ولا تسمح بمرور المركبة الأفقية.

لاستقطاب شعاع كهرومغناطيسي (الضوء مثلاً) توجد عدة طرق:<ref name=Griffiths1998>{{مرجع كتاب|المؤلفمؤلف=Griffiths, David J.|العنوانعنوان=Introduction to Electrodynamics|الإصدارإصدار=3rd| الناشرناشر=Prentice Hall |dateتاريخ=1998|الصفحاتصفحات=isbn=0–13-805326-X}}</ref>{{rp|179–184}}<ref name="New2011">{{مرجع كتاب|المؤلفمؤلف=Geoffrey New|العنوانعنوان=Introduction to Nonlinear Optics|dateتاريخ=7 April 2011|الناشرناشر=Cambridge University Press|الرقم المعياري=978-1-139-50076-0}}</ref>

أبسط الطرق المتبعة لتوليد ضوء مستقطب استقطاباً خطيًا هي طريقة الانعكاس على سطح زجاجي (الانعكاس عن السطح الفاصل بين وسطين عازلين كالهواء والزجاج مثلاً)، حيث يختلفان في [[معامل الانكسار|معامل انكسار]]هما. ويمكن إيضاح هذا الاستقطاب بإسقاط ضوء طبيعي وحيد اللون على السطح المستوي للوح زجاجي، فتنعكس إحدى موجتي المجال الكهربائي أو المغناطيسي على السطح، وتمر الأخرى داخل اللوح الزجاجي. ويصبح لدينا شعاعين مستقطبين أحدهما معكوس على السطح الزجاجي والآخر نافذ في الزجاج.

* الضوء المستقطب استقطاب [[القطعقطع الناقصناقص|إهليليجياً]]

يمكن الحصول على ضوء مستقطب من الضوء غير المستقطب بالاستعانة بعدسات مخصوصة تسمى [[مرشح استقطابي]] polarizer. ومن المواد المستخدمة تجاريًا تلك التي تندرج تحت اسم بولاريود، مثل هذه المواد تسمح لمركبة [[حقل كهربائي|المجال الكهربائي]] للضوء التي تتذبذب في اتجاه معين بالمرور خلالها في حين أنها تمتص مركبة المجال المغناطيسي المتعامد مع هذا الاتجاه.

[[نيوترون|النيوترونات]] هي [[جسيم أولي|جسيمات أولية]] تدخل في تركيب [[نواة الذرة]]، لتلك الجسيمات خاصية تسمى الدوران المغزلي Spin، وهي خاصية مغناطيسية ناشئة عن دوران النيوترون حول محوره فيما يعرف ب[[عدد كم مغزلي|عزم مغزلي]]. العزم المغزلي للنيوترونات متساوٍ لها جميعاً ويقدر بنحو 1/2 <math>\hbar</math> ، حيث <math>\hbar</math> [[ثابت بلانك|ثابت بلانك المخفض]]. وطبقاً [[ميكانيكا الكم|لميكانيكا الكم]] يمكن للنيوترون اتخاذ قيمتين للعزم المغزلي: إما + 1/2 أو -1/2 (بمعنى أنه يمكنه الدوران حول محوره في اتجاه عقارب الساعة، أو في اتجاه عكس عقارب الساعة).

وينتج [[مفاعل نووي|المفاعل النووي]] النيوترونات بأعداد متساوية، منها ما يدور في اتجاه عقارب الساعة (وليكن ذو سبين +1/2 ) ومنها ما يدور عكس اتجاه عقارب الساعة (عزم مغزلي -1/2). وتوجد مفاعلات نووية تنتج النيوترونات بكثرة، ويمكن استخراج منها شعاع نيوترونات مكونة من نيوترونات لها نوعي الدوران، مثل هذا الشعاع يمكن استخدامه في البحث العلمي ودراسة خواص المادة، ولكنه لا يكون مستقطبًا.

ما قلناه عن استقطاب النيوترونات ينطبق أيضا على [[إلكترون|الإلكترونات]]، ذلك لأن الإلكترونات تمتلك أيضا عزمًا مغزليًا.

* [[كهرضوئيات|كهروضوئيات]]