tanulási célok
e szakasz végére képes lesz
- megvitatni a polarizáció jelentését.
- beszélje meg bizonyos anyagok optikai aktivitásának tulajdonságát.
a Polaroid napszemüveg a legtöbbünk számára ismerős. Különleges képességük van arra, hogy csökkentsék a vízből vagy üvegből visszavert fény tükröződését (lásd az 1.ábrát). A polaroidok ezt a képességet a polarizációnak nevezett fényre jellemző hullám miatt képesek. Mi a polarizáció? Hogyan készül? Mik azok a felhasználás?, Ezekre a kérdésekre adott válaszok a fény hullám jellegéhez kapcsolódnak.
1.ábra. Ez a két kép egy folyóról egy polarizáló szűrő hatását mutatja a víz felszínéről visszavert fény tükröződésének csökkentésében. Ennek a számnak a B) részét polarizáló szűrővel vettük, az a) részt pedig nem. Ennek eredményeként az a) részben megfigyelt felhők és ég visszaverődése nem figyelhető meg a B) részben. A polarizáló napszemüveg különösen hasznos hóban és vízben., (hitel: Amithshs, Wikimedia Commons)
2.ábra. Az EM hullám, mint például a fény, keresztirányú hullám. Az elektromos és mágneses mezők merőlegesek a terjedési irányra.
a fény az elektromágneses (EM) hullám egyik típusa. Mint korábban említettük, az EM-hullámok olyan keresztirányú hullámok, amelyek különböző elektromos és mágneses mezőkből állnak, amelyek a terjedési irányra merőlegesen oszcillálnak (lásd a 2.ábrát). Az elektromos és a mágneses tér oszcillációinak konkrét irányai vannak., A polarizáció az a tulajdonság, hogy a hullám oszcillációinak határozott iránya van a hullám terjedési irányához képest. (Ez nem ugyanaz a polarizáció, mint a díjak szétválasztására.) Az ilyen irányú hullámokról azt mondják, hogy polarizáltak. EM hullám esetén meghatározzuk a polarizáció irányát, hogy az elektromos mezővel párhuzamos irány legyen. Így az elektromos mező nyilakra úgy gondolhatunk, mint a polarizáció irányát, mint a 2. ábrán.
ennek további vizsgálatához vegye figyelembe a 3. ábrán látható kötelek keresztirányú hullámait., Az egyik kötél oszcillációi függőleges síkban vannak, állítólag függőlegesen polarizáltak. A másik kötélen lévők vízszintes síkban vannak, vízszintesen polarizáltak. Ha egy függőleges rést helyeznek az első kötélre, a hullámok áthaladnak. Azonban egy függőleges rés blokkolja a vízszintesen polarizált hullámokat. EM hullámok esetén az elektromos mező iránya hasonló a kötelek zavaraihoz.
3.ábra., Az egyik kötél keresztirányú rezgései függőleges síkban vannak, a másik kötél vízszintes síkban. Az elsőről azt mondják, hogy függőlegesen polarizált, a másik pedig vízszintesen polarizált. A függőleges rések függőlegesen polarizált hullámokon haladnak át, és blokkolják a vízszintesen polarizált hullámokat.
4.ábra. A karcsú nyíl a nem polarizált fény sugara. A merész nyilak a sugarat alkotó egyes hullámok polarizációjának irányát képviselik., Mivel a fény nem polarizált, a nyilak minden irányba mutatnak.
a nap és sok más fényforrás véletlenszerűen polarizált hullámokat hoz létre (lásd a 4.ábrát). Azt mondják, hogy az ilyen fény nem polarizált, mert sok hullámból áll, a polarizáció minden lehetséges irányával. A Polaroid anyagok, amelyeket a Polaroid Corporation alapítója, Edwin Land talált ki, polarizáló résként működnek a fény számára,lehetővé téve csak a polarizációt egy irányban. A polarizáló szűrők hosszú molekulákból állnak, amelyek egy irányba vannak igazítva., A molekulákra gondolva, mint sok rés, hasonlóan az oszcilláló kötelekhez, megérthetjük, miért csak egy adott polarizációval rendelkező fény juthat át. A polarizáló szűrő tengelye az az irány, amely mentén a szűrő áthalad egy EM hullám elektromos mezőjén (lásd az 5.ábrát).
5.ábra. A polarizáló szűrőnek van egy polarizációs tengelye, amely az irányával párhuzamos elektromos mezőkön áthaladó résként működik. Az EM hullám polarizációjának iránya az elektromos mező iránya.,
a 6. ábra két polarizáló szűrő hatását mutatja az eredetileg nem polarizált fényre. Az első szűrő polarizálja a fényt a tengelye mentén. Amikor az első és a második szűrő tengelyei igazodnak (párhuzamosak), akkor az első szűrő által átadott polarizált fényt a második is átadja. Ha a második polarizáló szűrő el van forgatva, akkor csak a második szűrő tengelyével párhuzamos fénykomponens kerül átadásra. Amikor a tengelyek merőlegesek, a második nem ad fényt.
6.ábra., Két polarizáló szűrő forgatásának hatása, ahol az első polarizálja a fényt. (a) az összes polarizált fény áthalad a második polarizáló szűrőn, mert tengelye párhuzamos az elsővel. b) a második elforgatásával a fénynek csak egy része kerül átadásra. c) ha a második merőleges az elsőre, akkor nincs fény. (d) ezen a fényképen egy polarizáló szűrőt helyeznek el két másik felett. Tengelye merőleges a jobb oldali szűrőre (sötét terület), párhuzamosan a bal oldali szűrővel (könnyebb terület). (hitel: P. P., Urone)
7.ábra. A polarizáló szűrő csak a hullám komponensét továbbítja a tengelyével párhuzamosan, csökkentve a tengelyével nem polarizált fény intenzitását.
csak a szűrő tengelyével párhuzamos EM hullám összetevője kerül átadásra. Nevezzük a polarizáció iránya és a θ szűrő tengelye közötti szöget. Ha az elektromos mező amplitúdója E, akkor a hullám továbbított része e cos θ amplitúdóval rendelkezik (lásd a 7.ábrát)., Mivel a hullám intenzitása arányos az amplitúdó négyzetével, az átvitt hullám I intenzitása az I = I0 cos2 θ eseményhullámhoz kapcsolódik, ahol I0 a polarizált hullám intenzitása, mielőtt áthaladna a szűrőn. (A fenti egyenletet Malus törvényének nevezik.)
1. példa. Intenzitáscsökkentés kiszámítása polarizáló szűrővel
milyen szögre van szükség a polarizált fény iránya és a polarizáló szűrő tengelye között annak intenzitásának 90,0% – os csökkentése érdekében?
stratégia
Ha az intenzitás 90,0% – kal csökken, akkor 10,0% vagy 0.,Az eredeti érték 100-szorosa. Vagyis i = 0.100i0. Ezen információk felhasználásával az I = I0 cos2 θ egyenlet használható a szükséges szög megoldására.
megoldás
Az I = I0 cos2 θ egyenlet megoldása cos θ esetén és az I és I0 közötti kapcsolat helyettesítése
\displaystyle\cos\theta=\sqrt{\FRAC{i}{I_0}}=\sqrt{\frac{0.100 I_0}{I_0}}}=0,3162\\
θ = cos−1 0,3162 = 71,6 º.
a polarizáció iránya és a szűrőtengely közötti meglehetősen nagy szögre van szükség az intenzitás 10-re történő csökkentéséhez.,Az eredeti érték 0% – a. Ez ésszerűnek tűnik a polarizáló filmek kísérletezése alapján. Érdekes, hogy 45º-os szögben az intenzitás az eredeti érték 50% – ára csökken (amint azt a szakasz problémái & gyakorlatok). Vegye figyelembe, hogy 71.6 º az 18.4 º csökkenti az intenzitás, hogy nulla, ami szögben 18.4 º az intenzitás csökken 90.0% – a eredeti érték (ahogy akkor is mutatják, a Problémák & Gyakorlatok), amely igazolja a szimmetria.,
Polarizáció tükröződéssel
mostanra valószínűleg kitalálhatja, hogy a Polaroid napszemüveg visszavert fényben vágja le a tükröződést, mert ez a fény polarizált. Ezt Ön is ellenőrizheti úgy, hogy Polaroid napszemüveget tart maga előtt, és forgatja őket, miközben a vízből vagy üvegből visszavert fényt nézi. Ahogy forgatni a napszemüveget, észre fogja venni, hogy a fény lesz világos, homályos, de nem teljesen fekete. Ez azt jelenti, hogy a visszavert fény részben polarizált, és nem lehet teljesen blokkolni egy polarizáló szűrővel.,
8.ábra. Polarizáció reflexióval. A nem polarizált fény egyenlő mennyiségű függőleges és vízszintes polarizációval rendelkezik. A felülettel való kölcsönhatás után a függőleges komponensek előnyben részesülnek vagy megtörnek, így a visszavert fény vízszintesen polarizálódik. Ez hasonlít a nyilak feltűnő oldalukon pattogó le, míg a nyilak feltűnő a tippeket bemegy a felszínre.
a 8. ábra szemlélteti, mi történik, ha a nem polarizált fény egy felületről visszaverődik., A függőlegesen polarizált fény elsősorban a felszínen törik meg, így a visszavert fény vízszintesen polarizálódik. Ennek a jelenségnek az okai túlmutatnak ennek a szövegnek a hatókörén, de ennek emlékezetére kényelmes emlékeztető az, hogy elképzeljük a polarizációs irányt, hogy olyan legyen, mint egy nyíl. A függőleges polarizáció olyan lenne, mint a felületre merőleges nyíl, és nagyobb valószínűséggel tapadna, és nem tükröződne. A vízszintes polarizáció olyan, mint az oldalán pattogó nyíl, amely nagyobb valószínűséggel tükröződik., A függőleges tengelyű napszemüvegek ezután több visszavert fényt blokkolnak, mint más forrásokból származó nem polarizált fény.
mivel a fény azon része, amely nem tükröződik, megtörik, a polarizáció mennyisége az érintett média fénytörési mutatóitól függ. Látható, hogy a visszavert fény teljesen polarizálódik a θb visszaverődési szögben, amelyet a \tan\theta_{\text{b}}}=\frac{n_2} {n_1}\ \ ad, ahol n1 az a közeg, amelyben az esemény és a visszavert fény utazási és n2 az a közeg fénytörési indexe, amely a fényt tükröző interfészt képezi., Ezt az egyenletet Brewster törvényének nevezik, a θb pedig Brewster ‘ s angle néven ismert, amelyet a 19.századi skót fizikus után neveztek el, aki felfedezte őket.
a dolgok nagyszerűek és kicsiek: a polarizáló szűrők atomi magyarázata
a polarizáló szűrők polarizációs tengelye hasítékként működik. Ez a rés olyan elektromágneses hullámokat (gyakran látható fényt) halad át, amelyeknek a tengelyével párhuzamos elektromos mezője van. Ez a 9. ábrán látható módon a tengelyre merőleges hosszú molekulákkal történik.
9.ábra., A hosszú molekulák merőlegesek a polarizáló szűrő tengelyére. Az elektromos mező ezen molekulákra merőleges EM hullámban lévő összetevője áthalad a szűrőn, míg a molekulákkal párhuzamos komponens felszívódik.
a 10. ábra szemlélteti, hogyan szívódik fel a hosszú molekulákkal párhuzamos elektromos mező komponense. Az elektromágneses hullám oszcilláló elektromos és mágneses mezőkből áll. Az elektromos mező erős a mágneses mezőhöz képest, és hatásosabb a molekulák töltéseire gyakorolt erő kifejtésében., A leginkább érintett töltött részecskék a molekulák elektronjai, mivel az elektrontömegek kicsiek. Ha az elektron kénytelen oszcillálni, akkor képes elnyelni az energiát az EM hullámból. Ez csökkenti a hullám mezőit, ezáltal csökkenti annak intenzitását. Hosszú molekulákban az elektronok könnyebben oszcillálhatnak a molekulával párhuzamosan, mint merőleges irányban. Az elektronok a molekulához kötődnek, és a molekulára merőleges mozgásukban korlátozottabbak. Így az elektronok elnyelhetik az EM hullámokat, amelyek elektromos mezőjének egy összetevője párhuzamos a molekulával., Az elektronok sokkal kevésbé reagálnak a molekulára merőleges elektromos mezőkre, és lehetővé teszik ezen mezők áthaladását. Így a polarizáló szűrő tengelye merőleges a molekula hosszára.
10.ábra. Művész fogalma egy elektron egy hosszú molekula oszcilláló párhuzamosan a molekula. Az elektron oszcillációja elnyeli az energiát, csökkenti a molekulával párhuzamos EM hullám komponensének intenzitását.,
Polarizáció szórással
11.ábra. Polarizáció szórással. A légmolekulákból származó nem polarizált fényszórás az eredeti sugár irányára merőleges elektronokat rázza. A szórt fény tehát az eredeti irányra merőleges polarizációval rendelkezik, és egyik sem párhuzamos az eredeti irányával.
Ha a Polaroid napszemüveget maga előtt tartja, és a kék égre nézve elforgatja, látni fogja, hogy az ég fényes és homályos lesz., Ez egyértelműen jelzi, hogy a levegővel szétszórt fény részben polarizált. Ábra 11 segít szemléltetni, hogyan történik ez. Mivel a fény keresztirányú EM hullám, vibrálja a légmolekulák elektronjait, amelyek merőlegesek az utazás irányára. Az elektronok ezután kis antennaként sugároznak. Mivel a fénysugár irányára merőlegesen oszcillálnak, EM sugárzást termelnek, amely a sugár irányára merőlegesen polarizálódik., Ha a fényt az eredeti sugárra merőleges vonal mentén nézi, mint a 11. ábrán, az eredeti sugárral párhuzamos szétszórt fényben nem lehet polarizáció, mert ehhez az eredeti sugárnak hosszanti hullámnak kell lennie. Más irányok mentén a másik polarizáció egy része vetíthető a látóvonal mentén, a szétszórt fény pedig csak részben polarizálódik. Továbbá a többszörös szórás más irányokból is fényt hozhat a szemébe, és különböző polarizációkat is tartalmazhat.,
Az égbolt fényképeit polarizáló szűrőkkel lehet elsötétíteni, ezt a trükköt sok fotós használta, hogy a felhők kontrasztosabbak legyenek. Más részecskékből, például füstből vagy porból történő szétszóródás polarizálhatja a fényt is. A polarizáció detektálása szétszórt EM hullámokban hasznos analitikai eszköz lehet A szórási forrás meghatározásában.
van egy sor optikai hatások használt napszemüveg. A Polaroid mellett más napszemüvegek színes pigmentekkel vannak beágyazva, míg mások nem fényvisszaverő vagy akár fényvisszaverő bevonatokat használnak., A legújabb fejlesztés a fotokróm lencsék, amelyek sötétednek a napfényben, és világossá válnak beltérben. A fotokróm lencsék szerves mikrokristályos molekulákkal vannak beágyazva, amelyek megváltoztatják tulajdonságaikat, ha napfénynek vannak kitéve UV-nak, de mesterséges megvilágításban világossá válnak UV nélkül.
Take-Home Experiment: Polarizáció
keresse meg a Polaroid napszemüveget, majd forgassa el az egyiket, miközben a másikat tartja, és nézze meg a különböző felületeket és tárgyakat. Magyarázza el észrevételeit. Mi a különbség a szögben, amikor maximális intenzitást lát, amikor minimális intenzitást lát?, Keressen egy fényvisszaverő üvegfelületet, és tegye ugyanezt. Milyen szögben kell az üveget orientálni, hogy minimális káprázást biztosítson?
Folyékony Kristályok, valamint Egyéb Polarizációs Hatások Anyagok
Amíg kétségtelenül tisztában folyadékkristályos kijelzők (Lcd) található órák, számológépek, számítógép-képernyők, mobiltelefon, a lapos képernyős televíziók, s más számtalan helyen, lehet, hogy nem tudja, hogy ezek alapján a polarizáció. A folyékony kristályokat úgy nevezik, mert molekuláik igazíthatók, annak ellenére, hogy folyadékban vannak., A folyadékkristályok tulajdonsága, hogy 90º-kal el tudják forgatni a rajtuk áthaladó fény polarizációját. Ezenkívül ezt a tulajdonságot feszültség alkalmazásával ki lehet kapcsolni, amint azt a 12. ábra mutatja. Ezt a jellemzőt gyorsan, kis, jól meghatározott régiókban lehet manipulálni, hogy olyan kontrasztmintákat hozzon létre, amelyeket oly sok LCD-eszközön látunk.
síkképernyős LCD televíziókban nagy fény van a TV hátulján. A fény több millió apró, pixeleknek (képelemeknek) nevezett egységen keresztül jut az első képernyőre., Ezek egyikét a 12. ábra A) és b) pontja mutatja. Minden egységnek három cellája van, piros, kék vagy zöld szűrőkkel, mindegyik önállóan vezérelhető. Amikor a folyadékkristály feszültsége ki van kapcsolva, a folyadékkristály áthalad a fényen az adott szűrőn. A kép kontrasztját a folyadékkristályra alkalmazott feszültség erősségének megváltoztatásával lehet megváltoztatni.
12.ábra., a) A polarizált fényt 90º-kal elforgatja egy folyadékkristály, majd egy polarizáló szűrővel áthalad, amelynek tengelye merőleges az eredeti polarizációs irányra. b) amikor a folyadékkristályra feszültséget alkalmaznak, a polarizált fényt nem forgatják el, hanem a szűrő blokkolja, így a régió sötétedik a környezetéhez képest. (C) LCD lehet színspecifikus, kicsi, és elég gyors ahhoz, hogy használni a laptop számítógépek és TV-k. (credit: Jon Sullivan)
sok kristály és oldat forgatja a rajtuk áthaladó fény polarizációjának síkját., Az ilyen anyagok optikailag aktívak. Ilyenek például a cukorvíz, az inzulin és a kollagén (lásd a 13.ábrát). Az anyag típusától függően a forgás mennyisége és iránya számos tényezőtől függ. Ezek közé tartozik az anyag koncentrációja, a fény által áthaladó távolság, valamint a fény hullámhossza. Az optikai aktivitás az anyag molekuláinak aszimmetrikus alakjának köszönhető,például spirális., Az anyagokon áthaladó polarizált fény forgásának mérései így felhasználhatók a koncentrációk mérésére, amely a cukrok standard technikája. Információt adhat a molekulák alakjáról is, például a fehérjékről, valamint az alakjukat befolyásoló tényezőkről, például hőmérsékletről és pH-ról.
13.ábra. Az optikai aktivitás bizonyos anyagok azon képessége, hogy elforgatják a rajtuk áthaladó fény polarizációs síkját. A forgatást polarizáló szűrővel vagy analizátorral észleljük.,
az üveg és a műanyag stressz esetén optikailag aktívvá válik; minél nagyobb a stressz, annál nagyobb a hatás. Optikai stressz elemzés a bonyolult formák is el lehet végezni, azáltal, hogy a műanyag modellek őket figyelve őket keresztbe szűrők, amint az Ábra 14. Nyilvánvaló, hogy a hatás függ hullámhossz, valamint a stressz. A hullámhossz-függőséget néha művészi célokra is használják.
14.ábra. A keresztezett polarizátorok között elhelyezett műanyag lencse optikai stresszelemzése., (hitel: Infopro, Wikimedia Commons)
A polarizált fényhez kapcsolódó másik érdekes jelenség az, hogy egyes kristályok képesek egy nem polarizált fénysugarat ketté osztani. Az ilyen kristályokról azt mondják, hogy kettősek (lásd a 15. ábrát). Az elválasztott sugarak mindegyike specifikus polarizációval rendelkezik. Az egyik normálisan viselkedik, az úgynevezett közönséges sugár, míg a másik nem engedelmeskedik Snell törvényének, rendkívüli sugárnak nevezik. A kétkomponensű kristályok polarizált gerendák előállítására használhatók nem polarizált fényből., Néhány kétkomponensű anyag előnyben részesíti az egyik polarizációt. Ezeket az anyagokat dikroikusnak nevezik, és ezzel a preferenciális abszorpcióval polarizációt tudnak előállítani. Alapvetően így működnek a polarizáló szűrők és más polarizátorok. Az érdeklődő olvasót felkérjük, hogy folytassa a polarizációval kapcsolatos anyagok számos tulajdonságát.
15.ábra. A kétkomponensű anyagok, például a közös ásványi kalcit, a nem polarizált fénysugarakat ketté osztják., A rendes sugár a várt módon viselkedik, de a rendkívüli sugár nem engedelmeskedik Snell törvényének.
szakasz összefoglaló
- a polarizáció az a tulajdonság, hogy a hullám oszcillációinak határozott iránya van a hullám terjedési irányához képest.
- az EM hullámok keresztirányú hullámok, amelyek polarizálhatók.
- a polarizáció iránya az EM hullám elektromos mezőjével párhuzamos irány.
- a nem polarizált fény sok sugarból áll, amelyek véletlenszerű polarizációs irányokkal rendelkeznek.,
- a fény polarizálható polarizáló szűrőn vagy más polarizáló anyagon keresztül. A polarizált fény I intenzitása a polarizáló szűrőn való áthaladás után I = I0 cos2 θ, ahol I0 az eredeti intenzitás, θ pedig a polarizáció iránya és a szűrő tengelye közötti szög.
- a polarizációt a reflexió is előállítja.,
- Brewster törvény kimondja, hogy a visszavert fény lesz teljesen polarizált a szög a reflexió θb, ismert, mint Brewster szög által adott nyilatkozat ismert, mint Brewster törvény: \tan{\theta }_{\text{b}}=\frac{{n}_{2}}{{n}_{1}}\\, ahol n1, a közeg, amelyben az incidens, majd a visszavert fény utazás, n2 az index, a fénytörés, a közepes képez a felületen, amely tükrözi a fényt.
- a polarizáció szórással is előállítható.,
- számos olyan optikailag aktív anyag létezik, amelyek elforgatják a rajtuk áthaladó fény polarizációjának irányát.
fogalmi kérdések
- milyen körülmények között változik a fény fázisa a visszaverődéssel? A fázis a polarizációhoz kapcsolódik?
- lehet-e polarizálni egy hanghullámot a levegőben? Magyarázd meg.
- egyetlen fény sem halad át két tökéletes polarizáló szűrőn merőleges tengelyekkel. Ha azonban egy harmadik polarizáló szűrő kerül az eredeti kettő közé, néhány fény áthaladhat. Miért van ez?, Milyen körülmények között halad át a legtöbb fény?
- magyarázza el, mi történik a fény által szállított energiával, hogy tompítja azt két keresztezett polarizáló szűrőn keresztül.
- amikor a fényt szóró részecskék sokkal kisebbek, mint a hullámhossza, a szórás mennyisége arányos a \frac{1}{{\lambda }^{4}} \ – val. Ez azt jelenti, hogy a kis λ-nál nagyobb a szórás, mint a nagy λ? Hogyan kapcsolódik ez ahhoz a tényhez, hogy az ég kék?
- az előző kérdésben megadott információk felhasználásával magyarázza el, miért pirosak a naplementék.,
- ha a fény sima felületről visszaverődik a fény szögében, akkor 100% – ban polarizált a felülettel párhuzamosan. A fény egy része megtörik a felszínre. Írja le, hogyan végezne kísérletet a refraktált fény polarizációjának meghatározására. Milyen irányba számítana a polarizációra, és arra számítana, hogy 100% lesz?
problémák & gyakorlatok
- milyen szögre van szükség a polarizált fény iránya és a polarizáló szűrő tengelye között, hogy intenzitását felére csökkentsék?,
- a két polarizáló szűrő tengelyei közötti szög 45,0 º. Mennyivel csökkenti a második szűrő az elsőn áthaladó fény intenzitását?
- ha teljesen polarizált fény intenzitása 150 W / m2, mi lesz az intenzitása, miután áthaladt egy polarizáló szűrőn, amelynek tengelye 89,0 º szögben van a fény polarizációs irányához képest?
- milyen szöget kellene elérnie a polarizáló szűrő tengelyének az 1,00 kW/m2 intenzitású polarizált fény irányával az intenzitás 10,0 W/m2-re történő csökkentése érdekében?,
- az 1. példa végén azt állították, hogy a polarizált fény intenzitása az eredeti érték 90,0% – ára csökken, ha egy polarizáló szűrőn halad át tengelyével 18,4 º szögben a polarizáció irányába. Ellenőrizze ezt a nyilatkozatot.
- azt mutatják, hogy ha három polarizáló szűrővel rendelkezik, a második 45º-os szögben az elsőhöz, a harmadik pedig 90,0 º-os szögben az elsőhöz, az első által átadott fény intenzitása értékének 25,0% – ára csökken., (Ez ellentétben áll azzal, hogy csak az első és a harmadik, ami csökkenti az intenzitást nullára, így a második elhelyezése közöttük növeli az átvitt fény intenzitását.)
- Bizonyítsuk be, hogy ha én két polarizáló szűrő által továbbított fény intenzitása, amelyek tengelyei θ és i’ szögben vannak, akkor az az intenzitás, amikor a tengelyek 90,0 º − θ szögben vannak, akkor i + i ‘ = I0 az eredeti intenzitás. (Tipp: Használja a trigonometrikus identitásokat cos (90,0 º-θ) = sin θ és cos2 θ + sin2 θ = 1.)
- milyen szögben lesz a gyémántból visszaverődő fény teljesen polarizált?,
- mi Brewster szöge a vízben utazó fény számára, amely a koronaüvegből tükröződik?
- egy búvár látja a víz felszínéről visszaverődő fényt. Milyen szögben lesz ez a fény teljesen polarizált?
- milyen szögben van a fény a koronaüveg belsejében teljesen polarizált, amikor a vízből visszaverődik, mint egy akváriumban?
- az ablakból 55,6 º-On visszavert fény teljesen polarizált. Mi az ablak refrakciós indexe és a valószínű anyag, amelyből készült?
- (a) a gyűrűben lévő drágakőből 62,5 º-On visszavert fény teljesen polarizált., Lehet a drágakő gyémánt? b) milyen szögben lenne a fény teljesen polarizálva, ha a drágakő vízben lenne?
- ha a θb a két anyag közötti interfész tetejéről visszaverődő fény szöge, és a θ ‘b az alulról visszaverődő fény szöge, akkor Bizonyítsuk be, hogy θb + θ’ b = 90,0 º.
- integrált fogalmak. Ha egy polarizáló szűrő az eredeti érték 50,0% – ára csökkenti a polarizált fény intenzitását, akkor mennyivel csökken az elektromos és mágneses tér?
- integrált fogalmak., Tegyük fel, hogy két pár Polaroid napszemüveget helyez el a tengelyükkel 15,0 º szögben. Mennyi ideig tart a fény, hogy egy adott mennyiségű energiát helyezzen a szemébe, összehasonlítva egy napszemüveggel? Tegyük fel, hogy a lencsék világosak, kivéve polarizációs jellemzőiket.
- integrált fogalmak. a) egy olyan napon, amikor a napfény intenzitása 1,00 kW/m2, egy 0,200 m átmérőjű kör alakú lencse fényt fókuszál a vízre egy fekete főzőpohárban. Két polarizáló műanyag lapot helyeznek a lencse elé tengelyeikkel 20,0 º szögben., Feltételezve, hogy a napfény nem polarizált, a polarizátorok pedig 100% – ban hatékonyak, mekkora a víz kezdeti melegítési sebessége ºC/s-ban, feltételezve, hogy 80,0% – ban felszívódik? Az alumínium főzőpohár tömege 30,0 gramm, 250 gramm vizet tartalmaz. b) melegszik-e a polarizáló szűrő? Magyarázd meg.,gép
optikailag aktív anyagok forgatni a gépet a polarizáció fény halad át őket,
polarizáció: az attribútum hullám rezgések van egy határozott irányba képest terjedési irányának a hullám
polarizált: hullámok, hogy az elektromos, illetve mágneses rezgések egy határozott irányba
a visszavert fény, hogy teljesen polarizált: a fény tükröződik a szög a reflexió θb, ismert, mint Brewster szög
unpolarized: hullámok, amelyek véletlenszerűen polarizált
függőlegesen polarizált: a rezgések egy függőleges sík
Leave a Reply