حاسبة شدة قانون مالوس

يصف قانون مالوس كيف تتغير شدة الضوء عند مروره عبر مُرشّح مستقطب عند تغيير زاوية السقوط. ويُستخدم هذا المبدأ الأساسي على نطاق واسع في التجارب البصرية، ودراسات الاستقطاب، وفهم سلوك الضوء في مختلف الوسائط.

الخلفية التاريخية

سمي على اسم إتيان لويس مالوس، الذي اكتشفه في عام 1809، يوفر قانون مالوس علاقة كمية بين شدة الضوء الذي يمر عبر مستقطب وزاوية بين اتجاه الاستقطاب الأولي للضوء ومحور المستقطب.

صيغة الحساب

صيغة حساب الشدة من قانون مالوس هي:

\[ I = I_{\text{max}} \cdot \cos^2(a) \]

حيث:

• \(I\) هي الشدة الناتجة،
• \(I_{\text{max}}\) هي أقصى شدة للضوء قبل المرور عبر المستقطب،
• \(a\) هي زاوية السقوط (بالدرجات) بين اتجاه الاستقطاب الأولي للضوء ومحور المستقطب.

مثال على الحساب

معطيات:

• أقصى شدة (\(I_{\text{max}}\)) = 500
• زاوية شدة السقوط (\(a\)) = 43 درجة

يمكن حساب الشدة من قانون مالوس على النحو التالي:

\[ I = 500 \cdot \cos^2(43^\circ) \approx 500 \cdot 0.731354 = 365.677 \]

أهمية وسيناريوهات الاستخدام

إن فهم وتطبيق قانون مالوس أمر بالغ الأهمية في تصميم الأجهزة البصرية مثل مقاييس الاستقطاب وفي مجالات البحث مثل الفوتونيات وعلوم المواد. وهو أمر ضروري للتجارب التي تتضمن استقطاب الضوء، وتعديل الشدة، وتحليل الخصائص البصرية للمواد.

الأسئلة الشائعة

1. ماذا يخبرنا قانون مالوس؟

   • يصف كيف تتغير شدة الضوء المستقطب مع تغير الزاوية بين اتجاه استقطاب الضوء ومحور المستقطب.

2. كيف يُطبق قانون مالوس في السيناريوهات العملية؟

   • يُستخدم في المرشحات البصرية، والكاميرات، والنظارات الشمسية، والأدوات العلمية للتحكم في شدة الضوء ودراسة خصائص المواد.

3. هل يمكن تطبيق قانون مالوس على أي مصدر ضوء؟

   • ينطبق تحديدًا على الضوء المستقطب. يجب أن يمر الضوء غير المستقطب أولاً عبر مستقطب قبل تطبيق قانون مالوس.

تساعد هذه الآلة الحاسبة على التطبيق السريع والدقيق لقانون مالوس، مما يساعد الطلاب والمعلمين والمحترفين في استكشافاتهم وتجاربهم مع الضوء.