Optik
Çapraz polarizörler
90°'de iki polarizör tüm ışığı engeller (Malus: I = I₀cos²θ → 0).
Çapraz polarizörler — etkileşimli Optik simülasyonu. 90°'de iki polarizör tüm ışığı engeller (Malus: I = I₀cos²θ → 0). Canlı SI ölçümleri ve rehberli öğreticiyle ücretsiz, tarayıcı tabanlı sanal fizik laboratuvarı.
Malus yasası
90°'deki iki polarizör tüm ışığı engeller (Malus: I = I₀cos²θ → 0).
Polarizörler yalnızca elektrik alanının eksenleri boyunca olan bileşenini iletir. 90°'de çapraz konumda hiçbir bileşen hayatta kalmaz. Malus yasası açılar arasında I = I₀ cos²θ yoğunluğunu öngörür — polarize güneş gözlükleri ve LCD ekranların temeli.
- I = I₀ cos²θ
- Dik → karanlık
Araştırma özeti
Laboratuvarı açmadan önce soruyu planlayın
Bu özet, önceden oluşturulmuş sayfayı yansıtır: yönlendirici soru, yarışan tahminler, değişken rolleri, yöneten yasalar, kurulum, analiz ve geliştirme istemleri görünür kalır ve bu sırayı izler.
Yol gösterici soru
Işık bir polarizörden geçer, ardından birinciye belirli bir açıyla ikincisinden geçer. İletilen yoğunluk, iki polarizörün ekseni arasındaki açıya düzgün bir şekilde bağlı mı?
Tartılacak tahminler
- İletilen yoğunluk açıyla doğrusal olarak azalır.
- Işık ya tamamen geçer ya da tamamen engellenir; yumuşak bir geçiş olmaz.
- Evet — iletilen yoğunluk, eksenler arasındaki açının cos²'sini takip ederek tam olarak 90°'de sıfıra ulaşır ("çapraz" polarizörler).
Değişken roller
Neyi ayarladınız:
- Eksenler arasındaki açı Δθ (°)
Ölçtüğünüz şey:
- İletilen kısım (P2 aracılığıyla)
Araştırma nasıl yürütülüyor?
- Çapraz polarizörlerin ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. İki polarizörün eksenleri birbirinden 90° uzaklıkta yerleştirilmiştir (tamamen çaprazdır; ışık iletilmez).
- İletilen yoğunluk okumasını etkinleştirin.
- Her deneme için iki polarizörün eksenleri arasındaki açıyı ayarlayın ve ikincisinden iletilen ışığın fraksiyonunu kaydedin.
Yöneten denklem
Malus Yasası — I = I₀·cos²θ
Halihazırda bir eksen boyunca polarize olmuş, ikinci polarizörden birinciye Δθ açısıyla geçen ışık, yoğunluğunun cos²(Δθ) kısmını iletir. Δθ = 90°'de ("çapraz") iletim tam olarak sıfıra düşer. Bu sayfadaki „iletilen kesir” sütunu, orijinal polarize edilmemiş kaynaktan ölçülür, bu nedenle birinci polarizörde kaybedilen %50 yoğunluğu da içerir: iletilen kesir = 0,5·cos²(Δθ).
Yazdırılabilir çalışma sayfasının öğrencilerden neyi çözmelerini istediği
- Bir deneme için ikinci polarizörden iletilen fraksiyonu 0.5·cos²(Δθ) olarak hesaplayın — 0.5, polarize olmayan kaynağın birinci polarizörde yoğunluğunun yarısını kaybetmesini, cos²(Δθ) ise ikincideki Malus yasasını temsil eder. Tabloyla karşılaştırın.
- P2 üzerinden iletilen kesrin neden mutlak oryantasyona değil de yalnızca iki eksen ARASINDAKİ AÇIYA bağlı olduğunu ve neden tam olarak 90°'nin ("çapraz") sıfır iletim sağladığını açıklayın.
Bunun laboratuvarın ötesinde ortaya çıktığı yer
- Polarize güneş gözlükleri, polarizasyon eksenlerini dikey olarak yönlendirerek yatay polarize parlamayı (su veya yollardan yansımalar gibi) engeller. Malus yasasını kullanarak, polarize güneş gözlüğü takarken başınızı yana eğmenin neden parlamanın aniden yeniden ortaya çıkmasına neden olabileceğini açıklayın.
- LCD ekranlar, komut üzerine ışığın polarizasyonunu döndürebilen ve her pikselden ne kadar ışık geçeceğini kontrol edebilen, aralarında bir sıvı kristal katman bulunan çapraz polarizörler kullanır. Neden 'çapraz' (paralel yerine) polarizörlerin bir piksel için doğal varsayılan 'kapalı' durum olduğunu açıklayın.
- AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
- IB Physics — C.3 Wave phenomena
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Hoş geldiniz: dik polarizörler
- Seçin: ilk polarizör
- Oynat'a basın
- Polarizörler arasında yoğunluk
- Özellikler panelini açın
- Başardınız!
Sahneyi oluşturmak için etkileşimli simülasyonu açın, Oynat'a basın ve canlı ölçümler ile rehberli bir eğitim eşliğinde keşfedin.