ماهو الاستقطاب ؟

[منار حمود]

ماهو معنى الاستقطاب بشكل واضح

[النجومي]

السلام عليكم و رحمة الله و بركاته
على حد معرفتي المتواضعة
الاستقطاب هو ظاهرة فيزيائية تحدث في المادة و هي بشكل عام تمثل انفصال الشحنات الموجبة و السالبة عن بعضها داخل المادة
و هذا الاستقطاب يمكن تقسيمه الى نوعين
1-على مستوى المادة ككل :
و يحدث ذلك في المواد الموصلة للتيار الكهربي و هي تحتوي على الكترونات حرة داخلها في درجة حرارة الغرفة لذلك عندما نطبق مجالا كهربيا عليها فان الالكترونات تتحرك داخل المادة عكس اتجاه المجال و تظل تتحرك بهذا الشكل مسببة تراكما للشحنات السالبة في أحد طرفي الموصل فينشأ فرق جهد بين طرفيه و مجال كهربي داخله يضاد المجال الأصلي و تستمر حركة الالكترونات حتى يتعادل المجالان و تصبح محصلة المجال داخل الموصل تساوي صفر(الموصل هنا ليس جزء من دائرة مقفلة) . عندئذ نقول أن هناك حالة من الاتزان الالكتروستاتيكي داخل المادة و تظل الشحنات فيها مفصولة عن بعضها .و هذا معنى الاستقطاب أي فصل الشحنات الموجبة و السالبة عن بعضهابحيث تصبح بينها مسافة غير مهملة بالنسبة لأبعاد المادة المستقطبة .
2- على مستوى الجزئ نفسه :
يحدث الاستقطاب داخل جزيئات المادة نفسها أيضا و المواد العازلة مثال على ذلك .و ينقسم هذا النوع الى نوعين يحدثان حسب نوع المادة العازلة :
أ_الاستقطاب الالكتروني: و يحدث في جميع المواد العازلة .نعلم أن الذءة متعادلة كهربيا و في حالاتها العادية ينطبق مركز السحابة الالكترونية السالبة التي تدور حول النواة على مركز النواة الموجبة . و لكن عندما تتعرض المادة لمجال كهربي خارجي فان الالكترونات التي داخل الذرة تزاح عكس المجال بينما تزاح النواة مع المجال و هذا يعني فصل مركز الشحنات الموجبة عن السالبة داخل الذرة و تصبح الذرة مستقطبة و طبعا يحدث اتزان الكتروستاتيكي داخلها من جديد بين المجال الخارجي المطبق و المجال داخل الذرة .
2_الاستقطاب الأيوني :و يحدث في المواد العازلة الأيوينية .يمكن اعتبار اعتبار الجزئ المتكون بالرابطة الأيونية أصلا ثنائي قطب لأن الأيون السالب يفصل بينه و بين الأيون الموجب مسافة صغيرة جدا هي طول الرابطة الأيونية .و عند تطبيق مجال خارجي على المادة يزداد طول الرابطة الأيونية بازاحة الأيونات مختلفة الشحنة في اتجاهين متعاكسين
و الواقع أن هناك مواد تحتوي ذاتيا على ثنائيات أقطاب دون تطبيق مجال خالرجي عليها و هذا يرجع لتركيب الجزئ نفسه و طبيعته فهناك جزيئات مستقطبة ذاتيا . و هنا نذكر نوعا ثالثا من الاستقطاب لكنه يختص بهذه المواد الأخيرة و هو الاستقطاب الاتجاهي .
الاستقطاب الاتجاهي :المواد التي تحتوي على ثنائيات أقطاب داخلية ,تكون فيها عزوم هذه المواد موزعة عشوائيا بحيث أن محصلة العزوم الكلية داخل المادة تساوي صفر. و لكن عند تطبيق مجال خارجي فان العزوم داخل المادة تترتب في اتجاه المجال بحيث تصبح محصلتها الكلية لها قيمة و في اتجاه المجال[/size][/size]

[تقوى الجزائر]

اذا كان الإختلاف في الكهروسلبية بين عنصرين كبيرا تكون الرابطة التكافئية بينهما مستقطبة
و اذا كان الاختلاف ضعيف تكون الرابطة ضعيفة الاستقطاب أو غير مستقطبة

[تقوى الجزائر]

و الكهروسلبية هي :
كلما كانت قابيلية العنصر لإكتساب عنصر أو أكثر كلما كانت الكهروسلبية أكبر

[منار حمود]

شكرا لكم على هذه الأجوبة المفيدة وجزاكم الله خيرا
ولكن أريد أن أسئل عن ظاهرة الاستقطاب في الضوء وشكرا لكم

[عبدالله الشرعبي]

السلام عليكم و رحمة الله و بركاته
على حد معرفتي المتواضعة
الاستقطاب هو ظاهرة فيزيائية تحدث في المادة و هي بشكل عام تمثل انفصال الشحنات الموجبة و السالبة عن بعضها داخل المادة
و هذا الاستقطاب يمكن تقسيمه الى نوعين
1-على مستوى المادة ككل :
و يحدث ذلك في المواد الموصلة للتيار الكهربي و هي تحتوي على الكترونات حرة داخلها في درجة حرارة الغرفة لذلك عندما نطبق مجالا كهربيا عليها فان الالكترونات تتحرك داخل المادة عكس اتجاه المجال و تظل تتحرك بهذا الشكل مسببة تراكما للشحنات السالبة في أحد طرفي الموصل فينشأ فرق جهد بين طرفيه و مجال كهربي داخله يضاد المجال الأصلي و تستمر حركة الالكترونات حتى يتعادل المجالان و تصبح محصلة المجال داخل الموصل تساوي صفر(الموصل هنا ليس جزء من دائرة مقفلة) . عندئذ نقول أن هناك حالة من الاتزان الالكتروستاتيكي داخل المادة و تظل الشحنات فيها مفصولة عن بعضها .و هذا معنى الاستقطاب أي فصل الشحنات الموجبة و السالبة عن بعضهابحيث تصبح بينها مسافة غير مهملة بالنسبة لأبعاد المادة المستقطبة .
2- على مستوى الجزئ نفسه :
يحدث الاستقطاب داخل جزيئات المادة نفسها أيضا و المواد العازلة مثال على ذلك .و ينقسم هذا النوع الى نوعين يحدثان حسب نوع المادة العازلة :
أ_الاستقطاب الالكتروني: و يحدث في جميع المواد العازلة .نعلم أن الذءة متعادلة كهربيا و في حالاتها العادية ينطبق مركز السحابة الالكترونية السالبة التي تدور حول النواة على مركز النواة الموجبة . و لكن عندما تتعرض المادة لمجال كهربي خارجي فان الالكترونات التي داخل الذرة تزاح عكس المجال بينما تزاح النواة مع المجال و هذا يعني فصل مركز الشحنات الموجبة عن السالبة داخل الذرة و تصبح الذرة مستقطبة و طبعا يحدث اتزان الكتروستاتيكي داخلها من جديد بين المجال الخارجي المطبق و المجال داخل الذرة .
2_الاستقطاب الأيوني :و يحدث في المواد العازلة الأيوينية .يمكن اعتبار اعتبار الجزئ المتكون بالرابطة الأيونية أصلا ثنائي قطب لأن الأيون السالب يفصل بينه و بين الأيون الموجب مسافة صغيرة جدا هي طول الرابطة الأيونية .و عند تطبيق مجال خارجي على المادة يزداد طول الرابطة الأيونية بازاحة الأيونات مختلفة الشحنة في اتجاهين متعاكسين
و الواقع أن هناك مواد تحتوي ذاتيا على ثنائيات أقطاب دون تطبيق مجال خالرجي عليها و هذا يرجع لتركيب الجزئ نفسه و طبيعته فهناك جزيئات مستقطبة ذاتيا . و هنا نذكر نوعا ثالثا من الاستقطاب لكنه يختص بهذه المواد الأخيرة و هو الاستقطاب الاتجاهي .
الاستقطاب الاتجاهي :المواد التي تحتوي على ثنائيات أقطاب داخلية ,تكون فيها عزوم هذه المواد موزعة عشوائيا بحيث أن محصلة العزوم الكلية داخل المادة تساوي صفر. و لكن عند تطبيق مجال خارجي فان العزوم داخل المادة تترتب في اتجاه المجال بحيث تصبح محصلتها الكلية لها قيمة و في اتجاه المجال[/size][/size]
شكرا جزيلا على هذا الموضوع الممتاز جزاك الله الف خير

[علاء البصري]

لتوضيح معنى الاستقطاب نعتبر موجة عرضية (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%85%D9%88%D8%AC%D8%A9_%D8%B9%D8% B1%D8%B6%D9%8A%D8%A9) تنتشر في حبل مُهتز، وهذه الموجة عرضية لأنها تنتشر على طول الحبل الذي يهتز في اتجاه عمودي على اتجاة انتشار الموجة. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/94/Wire-grid-polarizer.svg/350px-Wire-grid-polarizer.svg.png (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%85%D9%84%D9%81:Wire-grid-polarizer.svg) http://bits.wikimedia.org/static-1.24wmf6/skins/common/images/magnify-clip-rtl.png (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%85%D9%84%D9%81:Wire-grid-polarizer.svg)
المستقطب في هيئة شبكة مسطرة تسمح بنفاذ الموجة المهتزة راسيا ولا تسمح بنفاذ أشعة تهتز في اتجاه أخر.


في هذه التجربة يصدر شعاع ضوء (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%B6%D9%88%D8%A1) (يسار) مكون من مجالين مختلفين مرتبطين : أحدهما مجال كهربائي (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%85%D8%AC%D8%A7%D9%84_%D9%83%D9% 87%D8%B1%D8%A8%D8%A7%D8%A6%D9%8A) والآخر مجال مغناطيسي (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%85%D8%AC%D8%A7%D9%84_%D9%85%D8% BA%D9%86%D8%A7%D8%B7%D9%8A%D8%B3%D9 %8A) وهما متعامدان على بعضهما البعض وفي نفس الوقت متعامدان على اتجاه انتشار الموجة . تمر تلك الموجة الضوئية خلال مادة (شبكة في الوسط) تسمح بمرور المركبة الرأسية للشعاع ولا تسمح بمرور المركبة الافقية.
يسقط على الحائل ضوء مستقطب (يمين) ، يتموج رأسيا وفقد موجته المغناطيسية المقترنة به.

في هذه الحالة تسمى "موجة مستقطبة خطياً " Linearly Polarized Wave ، ويسمى الاتجاه الذي يحدث فيه اهتزاز الموجة المستقطبة "اتجاه الاستقطاب " Polarization Axis .


شعاع الضوء هذا أصبح مستقطبا خطيا ، ويؤخذ اتجاه المجال الكهربائي على أنه اتجاه الاستقطاب أو محور الاستقطاب. وعادة لا يذكر المجال المغناطيسي للسهولة ولأنه دائما عمودى على المجال الكهربائي. أما الموجات الكهرومغناطيسية التي تنبعث من مصدر ضوئي عادى كفتيل المصباح الكهربائي مثلا فإنها تكون غير مستقطبة Unpolarized لأن الأشعة الصادرة من المصباح تتذبذب المجال الكهربائي للضوء فيه في جميع الاتجاهات مع كونه متعامداً مع اتجاه انتشار الضوء كما أنه معامد ايضا مع مجاله المغناطيسي. ففي حالة الضوء (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%B6%D9%88%D8%A1) غير المستقطب يمكن تحليل المجال الكهربائي إلى مركبتين في اتجاهين متعامدين : مركبة المجال المغناطيسي ومركبة المجال الكهربائي ، وكلاهما متعامد مع اتجاه انتشار الموجة.