Закон Малюса: два поляризатори під кутом

1 · Прогноз

Світло проходить через один поляризатор, потім другий під певним кутом до першого. Чи залежить пропущена інтенсивність гладко від кута між осями двох поляризаторів?

• Пропущена інтенсивність спадає лінійно з кутом.
• Світло або проходить повністю, або повністю блокується — без плавного переходу.
• Так — пропущена інтенсивність слідує cos² кута між осями, сягаючи нуля точно на 90° («перехрещені» поляризатори).

2 · Установка

1. Відкрийте пресет crossed-polarizers та натисніть «Скинути». Осі двох поляризаторів встановлені на 90° одна від одної (повністю перехрещені — світло не проходить).
2. Увімкніть показ пропущеної інтенсивності.
3. Задайте кут між осями двох поляризаторів для кожного заміру та запишіть частку світла, пропущену крізь другий.

3 · Збір даних

Побудуйте пропущену частку (вісь y) проти Δθ (вісь x) для трьох замірів. Де вона сягає точно нуля?

4 · Аналіз

1. Для одного заміру обчисліть частку, пропущену крізь другий поляризатор, як 0.5·cos²(Δθ) — 0.5 це втрата неполяризованим джерелом половини інтенсивності на першому поляризаторі, а cos²(Δθ) — закон Малюса на другому. Порівняйте з таблицею.
2. Поясніть, чому частка, пропущена крізь P2, залежить лише від КУТА МІЖ осями, не від їх абсолютної орієнтації — і чому точно 90° («перехрещено») дає нульову передачу.

5 · Поглиблення

1. Поляризовані сонцезахисні окуляри блокують горизонтально поляризований відблиск (як відбиття від води чи доріг), орієнтуючи свою поляризаторну вісь вертикально. Поясніть, використовуючи закон Малюса, чому нахил голови набік у поляризованих окулярах може раптово повернути відблиск.
2. РК-екрани використовують перехрещені поляризатори з шаром рідких кристалів між ними, що може обертати поляризацію світла за командою, контролюючи, скільки світла проходить крізь кожен піксель. Поясніть, чому «перехрещені» (а не паралельні) поляризатори — природний стан «вимк» для пікселя.

Фізика цього експерименту

← Назад до експерименту