समतल ध्रुवित तरंग

Plane polarized wave

समतल-ध्रुवीकृत तरंग, जिसे रैखिक ध्रुवीकृत तरंग के रूप में भी जाना जाता है, एक प्रकार की प्रकाश या विद्युत चुम्बकीय तरंग है जिसमें विद्युत क्षेत्र वेक्टर का दोलन एक ही तल में होता है। इसका मतलब यह है कि विद्युत क्षेत्र वैक्टर एक विशिष्ट दिशा में कंपन करते हैं, और तरंग इस दिशा में एक सीधी रेखा में यात्रा करती है।

गणितीय प्रतिनिधित्व

समतल-ध्रुवीकृत तरंग के गणितीय प्रतिनिधित्व को इस प्रकार वर्णित किया जा सकता है:

${\vec {E}}(t)=E_{0}cos(\omega t+\phi ){\widehat {a}}$

जहाँ:

(t) एक निश्चित समय टीटी पर विद्युत क्षेत्र वेक्टर है।

E_0​ विद्युत क्षेत्र का आयाम है, जो विद्युत क्षेत्र वेक्टर के अधिकतम परिमाण को दर्शाता है।

ω तरंग की कोणीय आवृत्ति है।

t यह समय है.

ϕ चरण कोण है, जो तरंग के प्रारंभिक चरण को निर्धारित करता है।

${\hat {e}}$ इकाई वेक्टर है जो ध्रुवीकरण की दिशा निर्दिष्ट करता है। इसे ऐसे लिखा जा सकता है:${\hat {e}}={\begin{bmatrix}\cos \theta \\\sin \theta \end{bmatrix}}$जहां θ संदर्भ दिशा (अक्सर x-अक्ष) के संबंध में ध्रुवीकरण का कोण है।

इस समीकरण में, विद्युत क्षेत्र वेक्टर E⃗(t) समय t में साइनसॉइडल रूप से दोलन करता है और हमेशा e^ की दिशा द्वारा परिभाषित विमान तक ही सीमित रहता है। जैसे-जैसे समय बढ़ता है, विद्युत क्षेत्र वेक्टर इस विमान में एक सीधी रेखा का पता लगाता है, जो ध्रुवीकरण की दिशा का प्रतिनिधित्व करता है।

महत्वपूर्ण अवधारणाएं

ध्रुवीकरण की दिशा

e^ की दिशा विद्युत क्षेत्र वैक्टर के अभिविन्यास को निर्दिष्ट करती है। समतल-ध्रुवीकृत तरंग के लिए, जैसे-जैसे तरंग फैलती है, ये वेक्टर एक निश्चित दिशा में संरेखित रहते हैं।

आयाम और चरण

आयाम E0 विद्युत क्षेत्र की ताकत निर्धारित करता है, और चरण कोण ϕ इसके दोलन चक्र में तरंग की प्रारंभिक स्थिति को नियंत्रित करता है।

रैखिक ध्रुवीकरण

समतल-ध्रुवीकृत तरंगें अक्सर रैखिक ध्रुवीकरणकर्ताओं का उपयोग करके उत्पन्न की जाती हैं, जो उस दिशा में लंबवत दोलन तरंगों को अवरुद्ध करते हुए एक विशिष्ट दिशा में कंपन करने वाली प्रकाश तरंगों को चुनिंदा रूप से प्रसारित करती हैं।

समतल-ध्रुवीकृत तरंगों का महत्व

ऑप्टिकल संचार, फोटोग्राफी और धूप के चश्मे में चमक को कम करने सहित विभिन्न अनुप्रयोगों में समतल-ध्रुवीकृत तरंगें आवश्यक हैं।

वे विशिष्ट उद्देश्यों के लिए प्रकाश तरंगों के अभिविन्यास को नियंत्रित करने और हेरफेर करने में मदद करते हैं, जैसे कि छवि कंट्रास्ट को बढ़ाना या अवांछित प्रतिबिंबों को कम करना।

संक्षेप में

तरंग प्रकाशिकी में एक समतल-ध्रुवीकृत तरंग एक प्रकार की विद्युतचुंबकीय तरंग है जिसमें तरंग के फैलने पर विद्युत क्षेत्र वैक्टर एक ही तल में दोलन करते हैं। इस अवधारणा को गणितीय रूप से एक आयाम, आवृत्ति, चरण कोण और ध्रुवीकरण वेक्टर की दिशा के साथ एक साइनसोइडल समीकरण द्वारा दर्शाया गया है। समतल-ध्रुवीकृत तरंगों को समझना प्रकाशिकी में मौलिक है और विभिन्न व्यावहारिक अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।