Malusov zákon: dva polarizátory v uhle

1 · Predikuj

Svetlo prechádza jedným polarizátorom, potom druhým v nejakom uhle k prvému. Závisí prenesená intenzita plynulo na uhle medzi osami dvoch polarizátorov?

• Prenesená intenzita klesá lineárne s uhlom.
• Svetlo buď prejde úplne, alebo je úplne blokované — žiadny plynulý prechod.
• Áno — prenesená intenzita nasleduje cos² uhla medzi osami, dosahujúc nulu presne pri 90° („skrížené“ polarizátory).

2 · Priprav

1. Otvor predvolbu skrížené polarizátory a stlač Resetovať. Osi dvoch polarizátorov sú nastavené 90° od seba (úplne skrížené — žiadne svetlo prenesené).
2. Zapni odčítanie prenesenej intenzity.
3. Nastav uhol medzi osami dvoch polarizátorov pre každý pokus a zaznamenaj podiel svetla preneseného cez druhý.

3 · Zbieraj údaje

Zaznamenaj prenesený podiel (os y) verzus Δθ (os x) pre svoje tri pokusy. Kde dopadne presne na nulu?

4 · Analyzuj

1. Pre jeden pokus vypočítaj podiel prenesený cez druhý polarizátor ako 0.5·cos²(Δθ) — 0.5 je nepolarizovaný zdroj strácajúci polovicu intenzity na prvom polarizátore a cos²(Δθ) je Malusov zákon na druhom. Porovnaj s tabuľkou.
2. Vysvetli, prečo podiel prenesený cez P2 závisí len na UHLE MEDZI osami, nie na ich absolútnej orientácii — a prečo presne 90° („skrížené“) dáva nulový prenos.

5 · Rozšír

1. Polarizačné slnečné okuliare blokujú vodorovne polarizovaný odlesk (ako odrazy od vody alebo ciest) vertikálnou orientáciou svojej polarizačnej osi. Vysvetli pomocou Malusovho zákona, prečo naklonenie hlavy nabok v polarizačných okuliaroch môže spôsobiť, že odlesk sa náhle znovu objaví.
2. LCD obrazovky používajú skrížené polarizátory s vrstvou kvapalného kryštálu medzi nimi, ktorá vie na príkaz otočiť polarizáciu svetla, riadiac, koľko svetla sa dostane cez každý pixel. Vysvetli, prečo „skrížené“ (namiesto rovnobežné) polarizátory sú prirodzeným predvoleným stavom „vypnuté“ pre pixel.

Fyzika za týmto experimentom

← Späť na experiment

138 bezplatných tlačiteľných pracovných listov z fyziky