Malus' lov: To polarisatorer i vinkel

1 · Forudsig

Lys passerer gennem én polarisator og derefter en anden i en vis vinkel til den første. Afhænger den transmitterede intensitet glat af vinklen mellem de to polarisatorers akser?

• Den transmitterede intensitet falder lineært med vinklen.
• Lyset passerer enten helt eller blokeres helt — ingen glat overgang.
• Ja — den transmitterede intensitet følger cos² af vinklen mellem akserne og når nul ved præcis 90° ('krydsede' polarisatorer).

2 · Opsætning

1. Åbn forudstillingen crossed-polarizers, og tryk på Nulstil. De to polarisatorers akser er indstillet 90° fra hinanden (helt krydsede — intet lys transmitteres).
2. Slå aflæsningen af transmitteret intensitet til.
3. Indstil vinklen mellem de to polarisatorers akser for hver måling, og registrér brøkdelen af lys, der transmitteres gennem den anden.

3 · Saml data

Tegn transmitteret brøkdel (y-aksen) som funktion af Δθ (x-aksen) for dine tre målinger. Hvor rammer den præcis nul?

4 · Analysér

1. Beregn for én måling brøkdelen transmitteret gennem den anden polarisator som 0.5·cos²(Δθ) — 0.5 er den upolariserede kilde, der mister halvdelen af sin intensitet ved den første polarisator, og cos²(Δθ) er Malus' lov ved den anden. Sammenlign med tabellen.
2. Forklar, hvorfor brøkdelen transmitteret gennem P2 kun afhænger af VINKLEN MELLEM de to akser, ikke af deres absolutte orientering — og hvorfor præcis 90° ('krydsede') giver nul transmission.

5 · Udvid

1. Polariserede solbriller blokerer vandret polariseret blænding (som refleksioner fra vand eller veje) ved at orientere deres polarisationsakse lodret. Forklar ved hjælp af Malus' lov, hvorfor det at vippe hovedet til siden med polariserede solbriller pludselig kan få blændingen til at dukke op igen.
2. LCD-skærme bruger krydsede polarisatorer med et væskekrystallag imellem, der kan rotere lysets polarisation på kommando og styre, hvor meget lys der kommer gennem hver pixel. Forklar, hvorfor 'krydsede' (frem for parallelle) polarisatorer er den naturlige standard-'slukket'-tilstand for en pixel.

Fysikken bag dette eksperiment

← Tilbage til eksperimentet

138 gratis printbare fysik-labark