Закон Малюса: два поляризатора под углом

1 · Прогноз

Свет проходит через один поляризатор, затем второй под некоторым углом к первому. Зависит ли прошедшая интенсивность плавно от угла между осями двух поляризаторов?

• Прошедшая интенсивность убывает линейно с углом.
• Свет либо проходит полностью, либо полностью блокируется — без плавного перехода.
• Да — прошедшая интенсивность следует cos² угла между осями, обращаясь в ноль ровно при 90° («скрещенные» поляризаторы).

2 · Подготовка

1. Откройте пресет crossed-polarizers и нажмите «Сброс». Оси двух поляризаторов стоят на 90° (полностью скрещены — свет не проходит).
2. Включите показание прошедшей интенсивности.
3. Задайте угол между осями двух поляризаторов для каждой пробы и запишите долю света, прошедшую через второй.

3 · Сбор данных

Постройте прошедшую долю (ось y) против Δθ (ось x) для трёх проб. Где она обращается в ноль?

4 · Анализ

1. Для одной пробы вычислите долю через второй поляризатор как 0.5·cos²(Δθ) — 0.5 есть потеря половины интенсивности неполяризованного источника на первом поляризаторе, а cos²(Δθ) — закон Малюса на втором. Сравните с таблицей.
2. Объясните, почему доля через P2 зависит только от УГЛА МЕЖДУ осями, а не от их абсолютной ориентации — и почему ровно 90° («скрещенные») даёт нулевое прохождение.

5 · Развитие

1. Поляризационные солнечные очки блокируют горизонтально поляризованные блики (отражения от воды или дороги), ставя свою ось вертикально. По закону Малюса объясните, почему наклон головы в поляризационных очках может внезапно вернуть блики.
2. LCD-экраны используют скрещенные поляризаторы со слоем жидкого кристалла между ними, поворачивающего поляризацию света по команде и управляющего яркостью каждого пикселя. Объясните, почему «скрещенные» (а не параллельные) поляризаторы — естественное выключенное состояние пикселя.

Физика этого эксперимента

← Вернуться к эксперименту