De wet van Malus: twee polarisatoren onder een hoek

1 · Voorspel

Licht gaat door één polarisator en daarna door een tweede onder een zekere hoek tot de eerste. Hangt de doorgelaten intensiteit vloeiend af van de hoek tussen de assen van de twee polarisatoren?

• De doorgelaten intensiteit neemt lineair af met de hoek.
• Licht gaat ofwel volledig door of wordt volledig geblokkeerd — geen vloeiende overgang.
• Ja — de doorgelaten intensiteit volgt cos² van de hoek tussen de assen en bereikt precies nul bij 90° ('gekruiste' polarisatoren).

2 · Opstelling

1. Open de voorinstelling crossed-polarizers en druk op Herstel. De assen van de twee polarisatoren staan 90° uit elkaar (volledig gekruist — geen licht doorgelaten).
2. Zet de aflezing van de doorgelaten intensiteit aan.
3. Stel voor elke meting de hoek tussen de assen van de twee polarisatoren in en noteer de fractie licht die door de tweede gaat.

3 · Verzamel gegevens

Zet voor je drie metingen de doorgelaten fractie (y-as) uit tegen Δθ (x-as). Waar raakt hij exact nul?

4 · Analyseer

1. Reken voor één meting de fractie die door de tweede polarisator gaat als 0.5·cos²(Δθ) — de 0.5 is de ongepolariseerde bron die de helft van zijn intensiteit verliest aan de eerste polarisator, en cos²(Δθ) is de wet van Malus aan de tweede. Vergelijk met de tabel.
2. Leg uit waarom de fractie die door P2 gaat alleen afhangt van de HOEK TUSSEN de twee assen, niet van hun absolute oriëntatie — en waarom precies 90° ('gekruist') nul transmissie geeft.

5 · Verdiep

1. Gepolariseerde zonnebrillen blokkeren horizontaal gepolariseerde schittering (zoals reflecties op water of wegen) door hun polarisatieas verticaal te richten. Leg met de wet van Malus uit waarom het schuin houden van je hoofd met een gepolariseerde zonnebril op schittering plotseling kan laten terugkomen.
2. LCD-schermen gebruiken gekruiste polarisatoren met een vloeibare-kristallaag ertussen die de polarisatie van licht op commando kan draaien, waarmee wordt bepaald hoeveel licht er door elke pixel komt. Leg uit waarom 'gekruiste' (in plaats van parallelle) polarisatoren de natuurlijke standaard 'uit'-toestand van een pixel zijn.

De natuurkunde achter dit experiment

← Terug naar experiment

138 gratis printbare labwerkbladen voor natuurkunde