Maljuso dėsnis: du poliarizatoriai kampu
1 · Spėk
Šviesa eina per vieną poliarizatorių, tada antrą, esantį tam tikru kampu į pirmąjį. Ar perduotasis stipris priklauso sklandžiai nuo kampo tarp dviejų poliarizatorių ašių?
- Perduotasis stipris mažėja tiesiškai su kampu.
- Šviesa arba praeina visiškai, arba visiškai blokuojama — jokio sklandaus perėjimo.
- Taip — perduotasis stipris seka cos² kampo tarp ašių, pasiekdamas nulį tiksliai ties 90° („sukryžiuoti“ poliarizatoriai).
2 · Paruošk
- Atidaryk „Maljuso dėsnis“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Dviejų poliarizatorių ašys nustatytos 90° skirtumu (visiškai sukryžiuotos — jokia šviesa nepraeina).
- Įjunk perduotojo stiprio rodmuo.
- Nustatyk kampą tarp dviejų poliarizatorių ašių kiekvienam bandymui ir užsirašyk šviesos dalį, perduotą per antrąjį.
3 · Rink duomenis
| Kampas tarp ašių Δθ (°) | Perduotoji dalis (per P2) |
|---|---|
| 0.00 | |
| 45.00 | |
| 90.00 |
Braišyk perduotąją dalį (y ašis) prieš Δθ (x ašis) savo trims bandymams. Kur ji pasiekia tiksliai nulį?
4 · Analizuok
- Vienam bandymui apskaičiuok per antrąjį poliarizatorių perduotąją dalį kaip 0.5·cos²(Δθ) — 0.5 yra nepoliarizuoto šaltinio pusės stiprio praradimas pirmajame poliarizatoriuje, o cos²(Δθ) yra Maljuso dėsnis antrajame. Palygink su lentele.
- Paaiškink, kodėl per P2 perduotoji dalis priklauso tik nuo KAMPO TARP dviejų ašių, o ne nuo jų absoliučios orientacijos — ir kodėl tiksliai 90° („sukryžiuota“) duoda nulinį pralaidumą.
5 · Išplėsk
- Poliarizuoti akiniai blokuoja horizontaliai poliarizuotą akinimą (kaip atspindžius nuo vandens ar kelių), statydami savo poliarizavimo ašį vertikaliai. Paaiškink, naudodamas Maljuso dėsnį, kodėl galvos pakreipimas šonu, dėvint poliarizuotus akinius, gali leisti akinimui staigiai vėl pasirodyti.
- LCD ekranai naudoja sukryžiuotus poliarizatorius su skystųjų kristalų sluoksniu tarp jų, kuris gali komandos pagalba sukti šviesos poliarizaciją, valdydamas, kiek šviesos praeina per kiekvieną pikselį. Paaiškink, kodėl „sukryžiuoti“ (o ne lygiagretūs) poliarizatoriai yra natūralus numatytasis „išjungta“ pikselio būvis.
Fizika už šio eksperimento
Maljuso dėsnis
Šviesa, jau poliarizuota viena ašimi, einanti per antrą poliarizatorių, esantį Δθ kampu į pirmąjį, perduoda cos²(Δθ) savo stiprio dalį. Esant Δθ = 90° („sukryžiuota“), pralaidumas krenta iki tiksliai nulio.
Optika
- Sutraukiantis lęšis: realūs atvaizdai už 2f
- Židinio taškas: kur atvaizdai pabėga į begalybę
- Lęšis kaip didinamasis stiklas
- Išskaidantysis lęšis: visada tariamas, visada sumažintas
- Įgaubtas veidrodis: realūs atvaizdai kaip sutraukiančiojo lęšio
- Išgaubtas veidrodis: visada sumažintas tariamas atvaizdas
- Plokščias veidrodis: specialus, invariantinis atvejis
- Regimasis gylis: kodėl baseinas atrodo sekesnis nei yra
- Visiškasis vidinis atspindys: ribinis kampas
- Dviejų lęšių relė: atvaizdų grandininimas
- Sudėtinis mikroskopas: du lęšiai dideliam didinimui
- Fotografinis didintuvas: du lęšiai realiam, didesniam atvaizdui