Monday, January 8, 2018

3 D ရုပ္ရွင္ကားတစ္ခုရဲ႕ ဖန္တီးမႈကို ေလ့လာၾကည့္ျခင္း

3 D ရုပ္ရွင္ကားတစ္ခုရဲ႕ ဖန္တီးမႈကို ေလ့လာၾကည့္ျခင္း (သို႔မဟုတ္) Polarization အေၾကာင္း သိေကာင္းစရာမ်ား


ေနကို သာမန္ မ်က္လံုးနဲ႔ ၾကည့္တဲ့အခါ စူးတယ္လုိ႔ ခံစားရပါတယ္။ ဒါေပမယ့္ အလင္းသန္႔လႊာပါတဲ့ ေနကာ မ်က္မွန္( polaroid sunglasses ) တပ္ၿပီး ၾကည့္တဲ့အခါမွာေတာ့ ျမင္ကြင္းဟာ ရွင္းလင္းျပတ္သားၿပီး မ်က္စိ မစူးေတာ့တာ ေတြ႕ရပါတယ္။ 3 D ဇာတ္ကားျပတဲ့ ရုပ္ရွင္ရုံထဲမွာ မ်က္မွန္မတပ္ဘဲ ၾကည့္ရင္ ၀ါးတဲ့ ျမင္ကြင္း ေတြကို ျမင္ရၿပီး မ်က္မွန္တပ္ၾကည့္မွသာ ၾကည္လင္ျပတ္သားတဲ့ 3 D ပံုရိပ္ေတြကို ၾကည့္ရႈခံစားႏုိင္တာကို ေတြ႕ရပါတယ္။ အဲ့ဒီ ႏွစ္ခုစလံုးအတြက္ အေျဖကေတာ့ အလင္းသန္႔ျခင္း ( polarization ) သေဘာတရားပါပဲ။

အလင္းကို ကနဦးမွာ အမႈန္သဘာ၀ရွိတယ္၊ လိႈင္းသဘာ၀ရွိတယ္နဲ႔ အၿပိဳင္အဆုိင္ ျငင္းခုန္ေနခဲ့ၾကပါတယ္။ ေနာက္ပိုင္းမွာေတာ့ အလင္းဟာ အမႈန္သဘာ၀ေရာ၊ လိႈင္းသဘာ၀ေရာ ျပဳမူတယ္ဆိုတာ သိရွိခဲ့ၾကပါေတာ့ တယ္။ အလင္းဟာ လိႈင္းသဘာ၀ျဖစ္ေၾကာင္း ထင္ရွားေစတဲ့ ျဖစ္ရပ္ေတြ ရွိပါတယ္။ အဲ့ဒါေတြကေတာ့ အလင္း လိႈင္း ေကြ႕ျခင္း ( diffraction ) ၊ အလင္းလိႈင္းထပ္ျခင္း ( interference ) နဲ႔ အလင္းလိႈင္းသန္႔ျခင္း ( polarization ) တို႔ပဲ ျဖစ္ၾကပါတယ္။ ဒီအထဲကမွ အလင္းလိႈင္းသန္႔ျခင္းအေၾကာင္းကို ေဆြးေႏြးတင္ျပပါ့မယ္။

အလင္းလိႈင္းသန္႔ျခင္းဆိုတာ ဘာကို သန္႔တာလဲ။ သန္႔တယ္ဆိုတာကို အဓိပၸာယ္ဖြင့္ဆိုၾကည့္ရင္ အေရာအေထြးထဲက ကိုယ္မလိုတဲ့အပိုင္းကို ဖယ္ထုတ္ၿပီး လိုခ်င္တဲ့အပိုင္းကို ထုတ္ယူျခင္းလို႔ ရပါတယ္။ ဒါဆို ရင္ အလင္းလိႈင္းထဲမွာ ဘာေတြ ေရာေထြးေနတာပါလဲ။ တုန္ခါမႈပံုစံအမ်ိဳးမ်ိဳးရွိတဲ့ လိႈင္းေတြ ေရာေထြးေနတာပါ။

အလင္းလိႈင္းဟာ လွ်ပ္စစ္သံလိုက္လိႈင္း ( electromagnetic wave ) အမ်ိဳးအစားျဖစ္ပါတယ္။ လွ်ပ္စစ္သံလိုက္ လိႈင္းေတြကို တုန္ခါေနတဲ့ အီလက္ထရြန္ ( vibrating electron ) ေတြက ထုတ္ေပးပါတယ္။ လိႈင္းစထုတ္ရာ ပင္ရင္းက electron ရဲ႕ တုန္ခါမႈပံုစံေပၚမူတည္ၿပီး လိႈင္းရဲ႕ တုန္ခါမႈ ပံုစံလည္း အမ်ိဳးမ်ိဳးကြဲျပားပါတယ္။ အလ်ား လိုက္တုန္ခါတဲ့ အီလက္ထရြန္ ( horizontally vibrating electron ) က ထုတ္တဲ့ လိႈင္းဟာ horizonally polarized wave ျဖစ္ပါတယ္။ ေဒါင္လိုက္တုန္ခါတဲ့ အီလက္ထရြန္ ( vertically vibrating electron ) က ထုတ္တဲ့ လိႈင္းေတြဟာ vertically polarized wave ျဖစ္ပါတယ္။ အျခား angle အမ်ိဳးမ်ိဳးက တုန္ခါတဲ့ electron ေတြလည္း ရွိႏိုင္တာမို႔ အလင္းလိႈင္းဟာ စက္၀ိုင္းပတ္ပံုစံ ဘက္ေပါင္းစံုက တုန္ခါတဲ့ လိႈင္းေတြ ျဖစ္ ေပၚေစႏိုင္ပါတယ္။

အဲ့ဒီလို ပံုစံအမ်ိဳးမ်ိဳးနဲ႔ တုန္ခါေနတဲ့လိႈင္းေတြက ေျမကမၻာေပၚ က်ေရာက္လာလို႔ က်ေနာ္တို႔က အဲ့ဒီလိႈင္းေတြ ကို သာမန္မ်က္လံုးနဲ႔ ၾကည့္ရႈလိုက္တဲ့အခါ ပံုစံမ်ိဳးစံုတဲ့ တုန္ခါေနတဲ့လိႈင္းေတြေၾကာင့္ မ်က္စိစူးတယ္လို႔ ခံစား ၾကရပါတယ္။ ပစၥည္းေတြကို အလင္းေရာင္ေအာက္မွာ က်ေနာ္တို႔ ျမင္ရတာဟာ အလင္းျပန္ျခင္းသေဘာတရား ေၾကာင့္ျဖစ္တယ္ဆိုတာ အားလံုးသိၿပီး ျဖစ္ပါတယ္။ ဒါဆိုရင္ အဲ့ဒီပစၥည္းေတြကို ထိၿပီး ျပန္လာတဲ့အလင္းေတြ က မ်က္စိမစူးေစဘူးဆိုတာလည္း သတိထားမိမွာပါ။ အဲ့ဒါဟာ ဘာေၾကာင့္လဲဆိုေတာ့ အလင္းျပန္ျခင္းဟာ ဘက္ေပါင္းစံုတုန္ခါေနတဲ့ အလင္းကို လမ္းေၾကာင္းတစ္ခုထဲမွာ တုန္ခါေအာင္ ျပဳလုပ္ေပးႏုိင္တဲ့အတြက္ ျဖစ္ပါ တယ္။

ဒါေပမယ့္ ျပန္တဲ့အလင္းမွာ မ်က္စိစူးေစတဲ့ စူးရွအလင္းတန္း ( glare ) ကို ထုတ္ေပးႏုိင္တဲ့ တုန္ခါမႈ ပံုစံတစ္ခု ရွိပါတယ္။ အဲ့ဒါကေတာ့ အလ်ားလိုက္တုန္ခါတဲ့အလင္း ( horizontally polarized light ) ပါပဲ။ ဒီလိုအလင္းေတြဟာ အလင္းျပင္းအားကို ပိုမ်ားသြားေစတာမို႔ စူးရွမႈကို ျဖစ္ေစပါတယ္။ အဲ့လိုအလင္း ပံုစံဟာ လမ္းမႀကီးေတြလို ျပင္ညီမ်က္ႏွာျပင္ေတြနဲ႔ ေရမ်က္ႏွာျပင္ေတြကေန ထြက္ပါတယ္။ အလင္းျပန္တဲ့အခါ အလင္းျပန္တဲ့ ပစၥည္းနဲ႔ အၿပိဳင္ လမ္းေၾကာင္းအတိုင္း တုန္ခါၿပီး ျပန္ထြက္ပါတယ္။ ျပင္ညီမ်က္ႏွာျပင္မွာ အလင္းျပန္ရင္ ျပင္ညီတုန္ခါတဲ့ အလင္းထြက္ပါတယ္။ ဒါေၾကာင့္ က်ေနာ္ တို႔ ျပင္ညီမ်က္ႏွာျပင္ေတြကို ၾကည့္မိရင္ မ်က္စိစူးတယ္လို႔ ခံစားၾကရတာပါ။ ဒီလို မ်က္စိစူးတာကို ကာကြယ္ဖို႔ အေကာင္းဆံုး ပစၥည္းကေတာ့ အလင္းသန္႔ ေနကာမ်က္မွန္ပါပဲ။

သာမန္ေနကာမ်က္မွန္တစ္လက္ဟာ အလင္းကို မသန္႔ေပးႏိုင္ပါဘူး။ အလင္းရဲ႕ ျပင္းအားကိုသာ ေလွ်ာ့ခ်ေပး တာျဖစ္ပါတယ္။ အလင္းသန္႔ ေနကာမ်က္မွန္ ( polaroid sunglasses ) ေတြကေတာ့ glare ျဖစ္ေစႏိုင္မယ့္ အလ်ားလိုက္တုန္ခါတဲ့အလင္းေတြကို ပိတ္ဆို႔တားဆီးေပးၿပီး ေဒါင္လိုက္တုန္ခါတဲ့အလင္းလိႈင္းေတြကိုသာ ျဖတ္သန္းခြင့္ျပဳပါတယ္။ အဲ့လို ကိုယ္လိုခ်င္တဲ့လိႈင္းပံုစံကိုသာ ရေစဖို႔အတြက္ အထူးစစ္ထုတ္လႊာ ( special filter ) တစ္ခုေတာ့ ခံထားရတာေပ့ါ။ အဲ့ဒီ စစ္ထုတ္လႊာက ဘယ္လိုမ်ား စစ္ထုတ္ေပးတာပါလဲ။

ဥပမာတစ္ခုေပးပါမယ္။ ေဒါင္လိုက္စီထားတဲ့ ပ်ဥ္ျပားေတြနဲ႔ ဖြဲ႕စည္းထားတဲ့ ၿခံစည္းရုိးနဲ႔ အလ်ားလိုက္စီထားတဲ့ ပ်ဥ္ျပားေတြနဲ႔ ဖြဲ႕စည္းထားတဲ့ ၿခံစည္းရုိးရဲ႕ ၾကားထဲကို ႀကိဳးတစ္ေခ်ာင္းထည့္ၾကည့္လုိက္ပါ။ ေဒါင္လိုက္ပ်ဥ္ျပား ေတြရွိတဲ့ ၿခံစည္းရိုးကေန ေဒါင္လိုက္လိႈင္းျဖစ္ေအာင္ တုန္ခါေပးလိုက္ပါ။ အဲ့ဒီ ႀကိဳးလိႈင္းဟာ ေဒါင္လိုက္ပ်ဥ္ျပား ေတြရွိတဲ့ ၿခံစည္းရိုးထဲက အလြယ္တကူ ျဖတ္သန္းႏိုင္ေပမယ့္ အလ်ားလိုက္ပ်ဥ္ျပားေတြရွိတဲ့ ၿခံစည္းရိုးကိုေတာ့ ျဖတ္သန္းႏုိင္ျခင္းမရွိဘူးဆိုတာ ေတြ႕ရပါလိမ့္မယ္။ ဒါဟာ ဘာကို ေျပာသလဲဆိုရင္ ကိုယ္ႀကိဳက္တဲ့ တုန္ခါမႈ ၀င္ရုိး ( polarization axis ) ကို သတ္မွတ္လိုက္ျခင္းအားျဖင့္ ကိုယ္ႏွစ္သက္ရာ လိႈင္းကို စစ္ထုတ္ႏိုင္တယ္ဆို တာပါပဲ။ ကိုယ္က horizontal polarization axis ကို ဖန္တီးထားခဲ့ရင္ horizontally polarized wave ေတြပဲ အဲ့ဒီ axis ကို ျဖတ္သန္းႏိုင္မွာျဖစ္ပါတယ္။ ကိုယ္က vertical polarization axis ကို ဖန္တီးထားခဲ့ရင္ vertically polarized wave ေတြပဲ ျဖတ္သန္းႏုိင္မွာျဖစ္ပါတယ္။

polaroid sunglasses က special filter ေတြဟာ vertically polarization axis ကို ဖန္တီးထားတဲ့အတြက္ glare ကို ျဖစ္ေစတဲ့ horizontally polarized light ေတြကို ဖယ္ရွားေပးႏုိင္တာပဲျဖစ္ပါတယ္။ polaroid sunglasses ေတြကို ေနေရာင္ျခည္ ေအာက္မွာ အလုပ္လုပ္ေနရတဲ့သူေတြ၊ ေနပူထဲ ထြက္တာမ်ားတဲ့သူေတြ၊ အားကစားသမားေတြ အသံုးမ်ားပါတယ္။

polarization သေဘာတရားကို က်ေနာ္တို႔ ပတ္၀န္းက်င္မွာ တြင္တြင္က်ယ္က်ယ္ ေတြ႕ႏုိင္တဲ့ ေနာက္ထပ္ ဥပမာတစ္ခုကေတာ့ 3 D cinema မွာပဲ ျဖစ္ပါတယ္။ က်ေနာ္တို႔ 3 D ရုပ္ရွင္ကားတစ္ကားကုိ ၾကည့္တဲ့အခါ က်ေနာ္တို႔ ျပင္ပမွာ ျမင္ေနရတဲ့အတုိင္း သံုးဘက္ျမင္ပံုစံနဲ႔ ျမင္ၾကရပါတယ္။ အဲ့ဒါဟာ က်ေနာ္တို႔ မ်က္လံုးက ျမင္တဲ့သေဘာတရားအတုိင္း ျပဳလုပ္ထားတာပဲျဖစ္ပါတယ္။ မ်က္လံုးတစ္ဖက္စီကို ပိတ္ၿပီး ပတ္၀န္းက်င္က ပစၥည္းတစ္ခုကို ၾကည့္ရႈၾကည့္လုိက္ပါ။ ဘယ္ဘက္မ်က္လံုးနဲ႔ ၾကည့္တဲ့အခါ ဘယ္ဘက္ကို ပိုၿပီး ၾကြသေယာင္ ထင္ရၿပီး ညာဘက္မ်က္လံုးနဲ႔ ၾကည့္တဲ့အခါ ညာဘက္ျခမ္းက ပိုၿပီး ၾကြသေယာင္ထင္ရပါတယ္။ က်ေနာ္တို႔ဟာ မ်က္လံုးႏွစ္လံုးစလံုးရဲ႕ အျမင္အာရုံႏွစ္ခုကို ေပါင္းစပ္ၿပီး ျပင္ပေလာကမွာ 3 D ပံုရိပ္ေတြကို ၾကည့္ရႈခံစားေန ၾကရတာျဖစ္ပါတယ္။

အရင္တုန္းက 3 D cinema မွာေတြမွာ အနီေရာင္နဲ႔ အျပာေရာင္ သို႔မဟုတ္ အနီေရာင္နဲ႔ အစိမ္းေရာင္ႏွစ္ေရာင္ ကို အသံုးျပဳၿပီး 3 D effects ေတြကို ဖန္တီးၾကပါတယ္။ ကားခ်ပ္ ( screen ) ေပၚ မွာ အနီေရာင္ပံုရိပ္တစ္ခုနဲ႔ အျပာေရာင္ ပံုရိပ္တစ္ခုကို ရုပ္ရွင္ျပစက္ႏွစ္ခုကို အသံုးျပဳၿပီး ဖန္တီးပါတယ္။ အဲ့ဒီ ပံုရိပ္ႏွစ္ခုကို မ်က္လံုးအကြာအေ၀းအတုိင္း အနည္းငယ္ျခားထားပါတယ္။ ၾကည့္ရႈသူဟာ 3 D glasses ေတြကို တပ္ဆင္ၿပီး ၾကည့္ရႈရပါတယ္။ မ်က္မွန္ရဲ႕ တစ္ဖက္က အနီေရာင္ကိုသာ ျဖတ္သန္းခြင့္ျပဳပါတယ္။ တစ္ဖက္က အျပာေရာင္ ကိုသာ ျဖတ္သန္းခြင့္ျပဳပါတယ္။ ဒါေၾကာင့္ မ်က္လံုးတစ္လံုးဟာ ျမင္ကြင္းတစ္ခုကိုသာ ခံစားႏုိင္ပါတယ္။ သူတို႔ ရဲ႕ ျမင္ကြင္းႏွစ္ခုဟာ ေပါင္းစပ္သြားၿပီး 3 D effect ကို ရရွိတာျဖစ္ပါတယ္။ ဒီလို 3 D cinema ေတြမွာ အေရာင္အေသြးစံုလင္တဲ့ ဇာတ္ကားေတြကို ၾကည့္ရႈခံစားႏိုင္ျခင္းေတာ့ မရွိပါဘူး။ ဘာျဖစ္လို႔လဲဆိုေတာ့ အေျခ ခံ အေရာင္ႏွစ္ေရာင္ကိုသာ ေပါင္းစပ္ထားျခင္းေၾကာင့္ ျဖစ္ပါတယ္။

အခုေနာက္ပိုင္း 3 D cinema ေတြမွာ အဲ့လို ပံုစံမ်ိဳး မဖန္တီးၾကေတာ့ဘဲ polarization သေဘာတရားကို အသံုး ျပဳလာၾကတာ ေတြ႕ရပါတယ္။ ရုပ္ရွင္ပိတ္ကားျပင္ကေန အလ်ားလိုက္တုန္ခါတဲ့ အလင္းလိႈင္းနဲ႔ ေဒါင္လုိက္တုန္ ခါတဲ့အလင္းလိႈင္းတို႔ အေရာကို အလင္းျပန္ေစလိုက္ပါတယ္။ ၾကည့္ရႈသူဘက္က 3 D glasses ေတြရဲ႕ တစ္ ဖက္ဟာ horizontally polarized light ကိုသာ ခြင့္ျပဳေပးၿပီး အျခားတစ္ဖက္က vertically polarized light ကို ခြင့္ျပဳေပးပါတယ္။ မ်က္လံုးႏွစ္လံုးက တုန္ခါမႈမတူညီတဲ့ ပံုရိပ္ေတြဟာ က်ေနာ္တို႔ရဲ႕ အျမင္အာရုံမွာ ျပင္ပ ေလာကက ပစၥည္းေတြကို ျမင္ရတဲ့အတိုင္း 3 D ပံုရိပ္ေတြကို ဖန္တီးေပးပါေတာ့တယ္။

မွန္ကန္ေသာ သစၥာျဖင့္
ေဒါက္တာရူပ

P.S. စာကို ေသခ်ာဖတ္ပါ။ ၿပီးလွ်င္ ျပန္ေတြးပါ။ အေတြးနဲ႔ မိမိ ရွင္းျပထားတာ ေပါင္းစပ္မွ သေဘာေပါက္ပါလိမ့္မည္။ မရွင္းတာရွိလွ်င္ comment ခ်န္ထားခဲ့ႏုိင္ပါသည္။ ရွင္းသည္အထိ ေျပာျပေပးပါ မည္။

မိမိ အယူအဆမ်ားလည္း ပါ၀င္၍ မွားေကာင္းမွားႏုိင္ပါသည္။ အေတြးမ်ားကို မွ်ေ၀ျခင္းသာ ျဖစ္ပါသည္။


#dryupaphysics #physicsarticles #pyaephyoaung

Credit: ေဒါက္တာ ႐ူပ Page

No comments: