Maljusa likums: divi polarizātori leņķī
1 · Prognozē
Gaisma iziet cauri vienam polarizātoram, tad otram ar kādu leņķi pret pirmo. Vai caurlaistā intensitāte atkarīga gludi no leņķa starp abu polarizātoru asīm?
- Caurlaistā intensitāte krīt lineāri ar leņķi.
- Gaisma vai nu iziet pilnīgi, vai tiek pilnīgi bloķēta — nav gludas pārejas.
- Jā — caurlaistā intensitāte seko cos² no leņķa starp asīm, sasniedzot nulli tieši pie 90° („šķērsi” polarizātori).
2 · Iestati
- Atver šķērso polarizātoru eksperimentu un nospied Atiestatīt. Abas polarizātoru asis ir iestatītas 90° viena no otras (pilnīgi šķērsi — neviena gaisma netiek caurlaista).
- Ieslēdz caurlaistās intensitātes rādījumu.
- Iestati leņķi starp abu polarizātoru asīm katram mēģinājumam un ieraksti gaismas daļu, kas tiek caurlaista cauri otrajam.
3 · Vāc datus
| Leņķis starp asīm Δθ (°) | Caurlaistā daļa (cauri P2) |
|---|---|
| 0.00 | |
| 45.00 | |
| 90.00 |
Zīmē caurlaisto daļu (y ass) pret Δθ (x ass) saviem trim mēģinājumiem. Kur tā sasniedz tieši nulli?
4 · Analizē
- Vienam mēģinājumam izrēķini cauri otrajam polarizātoram laisto daļu kā 0.5·cos²(Δθ) — 0.5 ir nepolarizētam avotam zaudējot pusi intensitātes pie pirmā polarizātora, un cos²(Δθ) ir Maljusa likums pie otrā. Salīdzini ar tabulu.
- Izskaidro, kāpēc cauri P2 laistā daļa atkarīga tikai no LEŅĶA STARP abām asīm, nevis no to absolūtās orientācijas — un kāpēc tieši 90° („šķērsi”) dod nulles transmisiju.
5 · Paplašina
- Polarizētas saulesbrilles bloķē horizontāli polarizētu spīdumu (kā atstarojumus no ūdens vai ceļiem), orientējot savu polarizācijas asi vertikāli. Izskaidro, izmantojot Maljusa likumu, kāpēc galvas sāniskā noliekšana, valkājot polarizētas saulesbrilles, var likt spīdumam pēkšņi atgriezties.
- LCD ekrāni izmanto šķērsus polarizātorus ar šķidro kristālu slāni starp tiem, kas var grozīt gaismas polarizāciju pēc komandas, vadot, cik daudz gaismas tiek cauri katram pikseļam. Izskaidro, kāpēc „šķērsi” (nevis paralēli) polarizātori ir dabīgais noklusējuma „izslēgts” stāvoklis pikseļam.
Fizika aiz šī eksperimenta
Maljusa likums
Gaisma, jau polarizēta gar vienu asi, izejot cauri otram polarizātoram ar leņķi Δθ pret pirmo, laiž cauri daļu cos²(Δθ) no savas intensitātes. Pie Δθ = 90° („šķērsi”) transmisija krītas tieši uz nulli.
Optika
- Savācējlēca: reāli tēli aiz 2f
- Fokuss: kur tēli aizbēg uz bezgalību
- Lēca kā palielināmais stikls
- Izkliedētājlēca: vienmēr virtulāls, vienmēr samazināts
- Ieliekts spogulis: reāli tēli kā savācējlēca
- Izliekts spogulis: vienmēr samazināts virtulāls tēls
- Plakans spogulis: īpašs, invariantais gadījums
- Šķietamais dziļums: kāpēc baseins izskatās seklāks, nekā ir
- Pilnīga iekšējā atstarošana: robežleņķis
- Divu lēcu relejs: tēlu ķēdēšana kopā
- Saliktais mikroskops: divas lēcas augstam palielinājumam
- Fotopalielinātājs: divas lēcas reālam, lielākam tēlam