3枚の偏光子のパラドックス

1 · 予測

直交した2枚の偏光子は全光を遮ります。その間に第3偏光子を角度を付けて入れると、遮る要素が増えたのにより多くの光が通りますか？

• いいえ。追加偏光子は光をさらに遮るだけです。
• 驚くことに、はい。中間角の偏光子が光を一部戻し、透過が回復します。
• 外側2枚が直交したままなら第3偏光子は何も変えません。

2 · 準備

1. three-polarizers プリセットを開いて Reset を押します。外側は0°と90°固定、中間は45°です。
2. 最終透過強度読み出しを有効にします。
3. 外側固定で中間角を設定し、3枚を通る光の割合を記録します。

3 · データ収集

3回の試行について透過割合（縦軸）を中間角（横軸）に対してプロットします。非ゼロになりますか？

4 · 分析

1. 0.5·cos²(θ_mid)·cos²(90° − θ_mid) を計算します。最初の0.5は非偏光の半分、後の2項はマリュス則です。θ_mid = 45°で1/8を確認します。
2. 45°の中間偏光子は各45°段階で cos²45° = 50%を通し、0°から90°への直接遷移（0%）より多く通すため最大になる理由を説明します。

5 · 発展

1. この『フィルターを増やすと透過が増える』効果は、測定が量子状態を変える三偏光子実験という量子力学の類推があります。各偏光子が既存方向を選ぶだけでなく光を自身の軸へ投影し状態を変える理由を古典波で説明します。
2. 中間角が0°または90°へ近づくと透過割合はどうなりますか？式で両極限を確認し物理的理由を説明します。

この実験の物理

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