Obiettivi di apprendimento
Entro la fine di questa sezione, si sarà in grado
- Discutere il significato della polarizzazione.
- Discutere la proprietà di attività ottica di alcuni materiali.
Gli occhiali da sole Polaroid sono familiari alla maggior parte di noi. Hanno una speciale capacità di tagliare l’abbagliamento della luce riflessa dall’acqua o dal vetro (vedi Figura 1). Le polaroid hanno questa capacità a causa di un’onda caratteristica della luce chiamata polarizzazione. Che cos’è la polarizzazione? Come viene prodotto? Quali sono alcuni dei suoi usi?, Le risposte a queste domande sono legate al carattere ondulatorio della luce.
Figura 1. Queste due fotografie di un fiume mostrano l’effetto di un filtro polarizzante nel ridurre l’abbagliamento della luce riflessa dalla superficie dell’acqua. La parte (b) di questa figura è stata presa con un filtro polarizzante e la parte (a) no. Di conseguenza, il riflesso delle nuvole e del cielo osservato nella parte (a) non è osservato nella parte (b). Gli occhiali da sole polarizzanti sono particolarmente utili su neve e acqua., (credito: Amithshs, Wikimedia Commons)
Figura 2. Un’onda EM, come la luce, è un’onda trasversale. I campi elettrici e magnetici sono perpendicolari alla direzione di propagazione.
La luce è un tipo di onda elettromagnetica (EM). Come notato in precedenza, le onde EM sono onde trasversali costituite da diversi campi elettrici e magnetici che oscillano perpendicolarmente alla direzione di propagazione (vedi Figura 2). Ci sono indicazioni specifiche per le oscillazioni dei campi elettrici e magnetici., La polarizzazione è l’attributo che le oscillazioni di un’onda hanno una direzione definita rispetto alla direzione di propagazione dell’onda. (Questo non è lo stesso tipo di polarizzazione di quello discusso per la separazione delle cariche. Si dice che le onde che hanno una tale direzione siano polarizzate. Per un’onda EM, definiamo la direzione di polarizzazione come la direzione parallela al campo elettrico. Quindi possiamo pensare che le frecce del campo elettrico mostrino la direzione della polarizzazione, come in Figura 2.
Per esaminarlo ulteriormente, considera le onde trasversali nelle corde mostrate in Figura 3., Le oscillazioni in una corda sono in un piano verticale e si dice che siano polarizzate verticalmente. Quelli nell’altra corda sono in un piano orizzontale e sono polarizzati orizzontalmente. Se una fessura verticale viene posizionata sulla prima corda, le onde passano attraverso. Tuttavia, una fessura verticale blocca le onde polarizzate orizzontalmente. Per le onde EM, la direzione del campo elettrico è analoga ai disturbi sulle corde.
Figura 3., Le oscillazioni trasversali in una corda sono in un piano verticale e quelle nell’altra corda sono in un piano orizzontale. Si dice che il primo sia polarizzato verticalmente e l’altro sia polarizzato orizzontalmente. Le fessure verticali passano le onde polarizzate verticalmente e bloccano le onde polarizzate orizzontalmente.
Figura 4. La freccia sottile rappresenta un raggio di luce non polarizzata. Le frecce in grassetto rappresentano la direzione di polarizzazione delle singole onde che compongono il raggio., Poiché la luce non è polarizzata, le frecce puntano in tutte le direzioni.
Il Sole e molte altre sorgenti luminose producono onde polarizzate casualmente (vedi Figura 4). Si dice che tale luce non sia polarizzata perché è composta da molte onde con tutte le possibili direzioni di polarizzazione. I materiali Polaroid, inventati dal fondatore di Polaroid Corporation, Edwin Land, agiscono come una fessura polarizzante per la luce, consentendo solo la polarizzazione in una direzione. I filtri polarizzatori sono composti da molecole lunghe allineate in una direzione., Pensando alle molecole come molte fessure, analoghe a quelle per le corde oscillanti, possiamo capire perché solo la luce con una polarizzazione specifica può passare. L’asse di un filtro polarizzatore è la direzione lungo la quale il filtro passa il campo elettrico di un’onda EM (vedere Figura 5).
Figura 5. Un filtro polarizzante ha un asse di polarizzazione che agisce come una fessura che passa attraverso campi elettrici paralleli alla sua direzione. La direzione di polarizzazione di un’onda EM è definita come la direzione del suo campo elettrico.,
La figura 6 mostra l’effetto di due filtri polarizzatori sulla luce originariamente non polarizzata. Il primo filtro polarizza la luce lungo il suo asse. Quando gli assi del primo e del secondo filtro sono allineati (paralleli), tutta la luce polarizzata passata dal primo filtro viene passata anche dal secondo. Se il secondo filtro polarizzatore viene ruotato, viene passato solo il componente della luce parallelo all’asse del secondo filtro. Quando gli assi sono perpendicolari, nessuna luce viene passata dal secondo.
Figura 6., L’effetto di rotazione di due filtri polarizzatori, dove il primo polarizza la luce. (a) Tutta la luce polarizzata è passata dal secondo filtro polarizzante, perché il suo asse è parallelo al primo. (b) Quando il secondo viene ruotato, viene passata solo una parte della luce. (c) Quando il secondo è perpendicolare al primo, non passa luce. (d)In questa fotografia, un filtro polarizzatore è posto sopra altri due. Il suo asse è perpendicolare al filtro a destra (area scura) e parallelo al filtro a sinistra (area più chiara). (credito: P. P., Urone)
Figura 7. Un filtro polarizzante trasmette solo la componente dell’onda parallela al suo asse,, riducendo l’intensità di qualsiasi luce non polarizzata parallela al suo asse.
Viene passato solo il componente dell’onda EM parallela all’asse di un filtro. Chiamiamo l’angolo tra la direzione di polarizzazione e l’asse di un filtro θ. Se il campo elettrico ha un’ampiezza E, la parte trasmessa dell’onda ha un’ampiezza E cos θ (vedi Figura 7)., Poiché l’intensità di un’onda è proporzionale alla sua ampiezza al quadrato, l’intensità I dell’onda trasmessa è correlata all’onda incidente di I = I0 cos2 θ, dove I0 è l’intensità dell’onda polarizzata prima di passare attraverso il filtro. (L’equazione di cui sopra è nota come legge di Malus.)
Esempio 1. Calcolo della riduzione dell’intensità con un filtro polarizzatore
Quale angolo è necessario tra la direzione della luce polarizzata e l’asse di un filtro polarizzatore per ridurne l’intensità del 90,0%?
Strategia
Quando l’intensità è ridotta del 90,0%, è del 10,0% o 0.,100 volte il suo valore originale. Cioè, I = 0. 100I0. Usando queste informazioni, l’equazione I = I0 cos2 θ può essere utilizzata per risolvere l’angolo necessario.
Soluzione
Risolvere l’equazione I = I0 cos2 θ per cos θ e la sostituzione con il rapporto tra io e I0 dà
\displaystyle\cos\theta=\sqrt{\frac{I}{I_0}}=\sqrt{\frac{0.100 I_0}{I_0}}=0.3162\\
la Risoluzione per θ rendimenti θ = cos−1 0.3162 = 71.6 º.
Discussione
È necessario un angolo abbastanza grande tra la direzione di polarizzazione e l’asse del filtro per ridurre l’intensità a 10.,0% del suo valore originale. Questo sembra ragionevole basato sulla sperimentazione di film polarizzanti. È interessante notare che, con un angolo di 45º, l’intensità è ridotta al 50% del suo valore originale (come mostrerai nei Problemi di questa sezione & Esercizi). Si noti che 71.6 º è 18.4 º dalla riduzione dell’intensità a zero, e che con un angolo di 18.4 º l’intensità è ridotta al 90.0% del suo valore originale (come si mostrerà anche in Problemi & Esercizi), dando prova di simmetria.,
Polarizzazione per riflessione
Ormai probabilmente si può intuire che gli occhiali da sole Polaroid tagliano l’abbagliamento nella luce riflessa perché quella luce è polarizzata. Puoi controllarlo da solo tenendo gli occhiali da sole Polaroid davanti a te e ruotandoli mentre guardi la luce riflessa dall’acqua o dal vetro. Mentre ruoti gli occhiali da sole, noterai che la luce diventa luminosa e fioca, ma non completamente nera. Ciò implica che la luce riflessa è parzialmente polarizzata e non può essere completamente bloccata da un filtro polarizzatore.,
Figura 8. Polarizzazione per riflessione. La luce non polarizzata ha quantità uguali di polarizzazione verticale e orizzontale. Dopo l’interazione con una superficie, i componenti verticali vengono preferibilmente assorbiti o rifratti, lasciando la luce riflessa più polarizzata orizzontalmente. Questo è simile alle frecce che colpiscono sui loro lati che rimbalzano, mentre le frecce che colpiscono sulle loro punte vanno in superficie.
La figura 8 illustra cosa succede quando la luce non polarizzata viene riflessa da una superficie., La luce polarizzata verticalmente viene rifratta preferenzialmente sulla superficie, in modo che la luce riflessa venga lasciata più polarizzata orizzontalmente. Le ragioni di questo fenomeno vanno oltre lo scopo di questo testo, ma un comodo mnemonico per ricordarlo è immaginare che la direzione di polarizzazione sia come una freccia. La polarizzazione verticale sarebbe come una freccia perpendicolare alla superficie e sarebbe più probabile che si attacchi e non venga riflessa. La polarizzazione orizzontale è come una freccia che rimbalza su un lato e sarebbe più probabile che si rifletta., Gli occhiali da sole con assi verticali bloccherebbero quindi più luce riflessa rispetto alla luce non polarizzata proveniente da altre fonti.
Poiché la parte della luce che non viene riflessa viene rifratta, la quantità di polarizzazione dipende dagli indici di rifrazione dei media coinvolti. Può essere dimostrato che la luce riflessa è completamente polarizzata in un angolo di riflessione θb, dato da \tan\theta_{\text{b}}=\frac{n_2}{n_1}\\, dove n1 è il mezzo in cui l’incidente e luce riflessa di viaggio e n2 è l’indice di rifrazione del mezzo che costituisce l’interfaccia che riflette la luce., Questa equazione è nota come legge di Brewster, e θb è conosciuta come angolo di Brewster, dal nome del fisico scozzese del 19 ° secolo che li scoprì.
Cose grandi e piccole: Spiegazione atomica dei filtri polarizzatori
I filtri polarizzatori hanno un asse di polarizzazione che funge da fessura. Questa fessura passa onde elettromagnetiche (spesso luce visibile) che hanno un campo elettrico parallelo all’asse. Ciò si ottiene con molecole lunghe allineate perpendicolarmente all’asse come mostrato in Figura 9.
Figura 9., Le molecole lunghe sono allineate perpendicolarmente all’asse di un filtro polarizzante. Il componente del campo elettrico in un’onda EM perpendicolare a queste molecole passa attraverso il filtro, mentre il componente parallelo alle molecole viene assorbito.
La figura 10 illustra come viene assorbito il componente del campo elettrico parallelo alle molecole lunghe. Un’onda elettromagnetica è composta da campi elettrici e magnetici oscillanti. Il campo elettrico è forte rispetto al campo magnetico ed è più efficace nell’esercitare forza sulle cariche nelle molecole., Le particelle cariche più colpite sono gli elettroni nelle molecole, poiché le masse di elettroni sono piccole. Se l’elettrone è costretto ad oscillare, può assorbire energia dall’onda EM. Questo riduce i campi nell’onda e, quindi, riduce la sua intensità. Nelle molecole lunghe, gli elettroni possono oscillare più facilmente parallelamente alla molecola che nella direzione perpendicolare. Gli elettroni sono legati alla molecola e sono più limitati nel loro movimento perpendicolare alla molecola. Pertanto, gli elettroni possono assorbire le onde EM che hanno una componente del loro campo elettrico parallela alla molecola., Gli elettroni sono molto meno sensibili ai campi elettrici perpendicolari alla molecola e permetteranno a quei campi di passare. Quindi l’asse del filtro polarizzatore è perpendicolare alla lunghezza della molecola.
Figura 10. Concezione dell’artista di un elettrone in una molecola lunga che oscilla parallelamente alla molecola. L’oscillazione dell’elettrone assorbe energia e riduce l’intensità della componente dell’onda EM parallela alla molecola.,
Polarizzazione mediante dispersione
Figura 11. Polarizzazione per dispersione. La dispersione della luce non polarizzata dalle molecole d’aria scuote i loro elettroni perpendicolarmente alla direzione del raggio originale. La luce diffusa ha quindi una polarizzazione perpendicolare alla direzione originale e nessuna parallela alla direzione originale.
Se tieni gli occhiali da sole Polaroid davanti a te e li ruoti mentre guardi il cielo blu, vedrai il cielo diventare luminoso e fioco., Questa è una chiara indicazione che la luce diffusa dall’aria è parzialmente polarizzata. Figura 11 aiuta a illustrare come questo accade. Poiché la luce è un’onda EM trasversale, vibra gli elettroni delle molecole d’aria perpendicolarmente alla direzione in cui viaggia. Gli elettroni poi irradiano come piccole antenne. Poiché oscillano perpendicolarmente alla direzione del raggio di luce, producono radiazioni EM polarizzate perpendicolarmente alla direzione del raggio., Quando si osserva la luce lungo una linea perpendicolare al raggio originale, come in Figura 11, non ci può essere polarizzazione nella luce diffusa parallela al raggio originale, perché ciò richiederebbe che il raggio originale sia un’onda longitudinale. Lungo altre direzioni, un componente dell’altra polarizzazione può essere proiettato lungo la linea di vista e la luce diffusa sarà solo parzialmente polarizzata. Inoltre, la dispersione multipla può portare luce agli occhi da altre direzioni e può contenere diverse polarizzazioni.,
Le fotografie del cielo possono essere oscurate dai filtri polarizzanti, un trucco usato da molti fotografi per rendere le nuvole più luminose al contrario. La dispersione da altre particelle, come fumo o polvere, può anche polarizzare la luce. Rilevare la polarizzazione in onde EM sparse può essere uno strumento analitico utile per determinare la fonte di dispersione.
Esiste una gamma di effetti ottici utilizzati negli occhiali da sole. Oltre ad essere Polaroid, altri occhiali da sole hanno pigmenti colorati incorporati in essi, mentre altri usano rivestimenti non riflettenti o addirittura riflettenti., Uno sviluppo recente sono le lenti fotocromatiche, che si scuriscono alla luce del sole e diventano chiare all’interno. Le lenti fotocromatiche sono incorporate con molecole microcristalline organiche che cambiano le loro proprietà quando esposte ai raggi UV alla luce solare, ma diventano chiare nell’illuminazione artificiale senza UV.
Take-Home Experiment: Polarizzazione
Trova gli occhiali da sole Polaroid e ruota uno tenendo fermo l’altro e guarda diverse superfici e oggetti. Spiega le tue osservazioni. Qual è la differenza nell’angolo da quando vedi un’intensità massima a quando vedi un’intensità minima?, Trova una superficie di vetro riflettente e fai lo stesso. A che angolo deve essere orientato il vetro per dare un minimo abbagliamento?
Cristalli liquidi e altri effetti di polarizzazione nei materiali
Mentre siete senza dubbio a conoscenza di display a cristalli liquidi (LCD) si trovano in orologi, calcolatrici, schermi di computer, telefoni cellulari, televisori a schermo piatto, e altri luoghi miriade, non si può essere consapevoli che essi sono basati sulla polarizzazione. I cristalli liquidi sono così chiamati perché le loro molecole possono essere allineate anche se sono in un liquido., I cristalli liquidi hanno la proprietà di poter ruotare la polarizzazione della luce che li attraversa di 90º. Inoltre, questa proprietà può essere disattivata mediante l’applicazione di una tensione, come illustrato nella Figura 12. È possibile manipolare questa caratteristica rapidamente e in piccole regioni ben definite per creare i modelli di contrasto che vediamo in tanti dispositivi LCD.
Nei televisori LCD a schermo piatto, c’è una grande luce sul retro del televisore. La luce viaggia verso lo schermo anteriore attraverso milioni di piccole unità chiamate pixel (elementi dell’immagine)., Uno di questi è mostrato nella Figura 12 (a) e (b). Ogni unità ha tre celle, con filtri rossi, blu o verdi, ciascuna controllata in modo indipendente. Quando la tensione attraverso un cristallo liquido è spento, il cristallo liquido passa la luce attraverso il filtro particolare. Si può variare il contrasto dell’immagine variando la forza della tensione applicata al cristallo liquido.
Figura 12., (a) La luce polarizzata viene ruotata di 90º da un cristallo liquido e quindi passata da un filtro polarizzatore che ha il suo asse perpendicolare alla direzione di polarizzazione originale. (b) Quando una tensione viene applicata al cristallo liquido, la luce polarizzata non viene ruotata e viene bloccata dal filtro, rendendo la regione scura rispetto all’ambiente circostante. (c) LCD può essere fatto specifico colore, piccolo, e abbastanza veloce da utilizzare in computer portatili e televisori. (credit: Jon Sullivan)
Molti cristalli e soluzioni ruotano il piano di polarizzazione della luce che li attraversa., Si dice che tali sostanze siano otticamente attive. Gli esempi includono acqua zuccherata, insulina e collagene (vedi Figura 13). Oltre a dipendere dal tipo di sostanza, la quantità e la direzione di rotazione dipendono da una serie di fattori. Tra questi c’è la concentrazione della sostanza, la distanza che la luce percorre attraverso di essa e la lunghezza d’onda della luce. L’attività ottica è dovuta alla forma asimmetrica delle molecole nella sostanza, ad esempio essendo elicoidale., Le misurazioni della rotazione della luce polarizzata che passa attraverso le sostanze possono quindi essere utilizzate per misurare le concentrazioni, una tecnica standard per gli zuccheri. Può anche fornire informazioni sulle forme delle molecole, come le proteine, e sui fattori che influenzano le loro forme, come la temperatura e il pH.
Figura 13. L’attività ottica è la capacità di alcune sostanze di ruotare il piano di polarizzazione della luce che le attraversa. La rotazione viene rilevata con un filtro polarizzatore o un analizzatore.,
Vetro e plastica diventano otticamente attivi quando sollecitati; maggiore è lo stress, maggiore è l’effetto. L’analisi ottica delle sollecitazioni su forme complicate può essere eseguita facendone dei modelli in plastica e osservandoli attraverso filtri incrociati, come si vede nella Figura 14. È evidente che l’effetto dipende dalla lunghezza d’onda e dallo stress. La dipendenza dalla lunghezza d’onda viene talvolta utilizzata anche per scopi artistici.
Figura 14. Analisi delle sollecitazioni ottiche di una lente di plastica posta tra polarizzatori incrociati., (credit: Infopro, Wikimedia Commons)
Un altro fenomeno interessante associato alla luce polarizzata è la capacità di alcuni cristalli di dividere un fascio di luce non polarizzato in due. Si dice che tali cristalli siano birifrangenti (vedi Figura 15). Ciascuno dei raggi separati ha una polarizzazione specifica. Uno si comporta normalmente ed è chiamato il raggio ordinario, mentre l’altro non obbedisce alla legge di Snell ed è chiamato il raggio straordinario. I cristalli birifrangenti possono essere utilizzati per produrre fasci polarizzati da luce non polarizzata., Alcuni materiali birifrangenti assorbono preferenzialmente una delle polarizzazioni. Questi materiali sono chiamati dicroici e possono produrre polarizzazione da questo assorbimento preferenziale. Questo è fondamentalmente il modo in cui funzionano i filtri polarizzatori e altri polarizzatori. Il lettore interessato è invitato a approfondire ulteriormente le numerose proprietà dei materiali legati alla polarizzazione.
Figura 15. I materiali birifrangenti, come la comune calcite minerale, dividono i fasci di luce non polarizzati in due., Il raggio ordinario si comporta come previsto, ma il raggio straordinario non obbedisce alla legge di Snell.
Riepilogo della sezione
- La polarizzazione è l’attributo che le oscillazioni delle onde hanno una direzione definita rispetto alla direzione di propagazione dell’onda.
- Le onde EM sono onde trasversali che possono essere polarizzate.
- La direzione di polarizzazione è definita come la direzione parallela al campo elettrico dell’onda EM.
- La luce non polarizzata è composta da molti raggi con direzioni di polarizzazione casuali.,
- La luce può essere polarizzata facendola passare attraverso un filtro polarizzatore o altro materiale polarizzante. L’intensità I della luce polarizzata dopo aver attraversato un filtro polarizzatore è I = I0 cos2 θ, dove I0 è l’intensità originale e θ è l’angolo tra la direzione di polarizzazione e l’asse del filtro.
- La polarizzazione è prodotta anche dalla riflessione.,
- Brewster legge afferma che la luce riflessa sarà completamente polarizzata all’angolo di riflessione θb, noto come angolo di Brewster, dato da una dichiarazione noto come legge di Brewster: \tan{\theta }_{\text{b}}=\frac{{n}_{2}}{{n}_{1}}\\, dove n1 è il mezzo in cui l’incidente e luce riflessa di viaggio e n2 è l’indice di rifrazione del mezzo che costituisce l’interfaccia che riflette la luce.
- La polarizzazione può anche essere prodotta dalla dispersione.,
- Esistono numerosi tipi di sostanze otticamente attive che ruotano la direzione di polarizzazione della luce che li attraversa.
Domande concettuali
- In quali circostanze la fase della luce viene modificata dalla riflessione? La fase è correlata alla polarizzazione?
- Un’onda sonora in aria può essere polarizzata? Spiegare.
- Nessuna luce passa attraverso due filtri polarizzatori perfetti con assi perpendicolari. Tuttavia, se un terzo filtro polarizzante è posto tra i due originali, può passare una certa luce. Perché è questo?, In quali circostanze passa la maggior parte della luce?
- Spiega cosa succede all’energia trasportata dalla luce che viene attenuata facendola passare attraverso due filtri polarizzatori incrociati.
- Quando le particelle che diffondono la luce sono molto più piccole della sua lunghezza d’onda, la quantità di dispersione è proporzionale a \frac{1}{{\lambda }^{4}}\\. Questo significa che c’è più dispersione per λ piccolo che λ grande? In che modo questo si riferisce al fatto che il cielo è blu?
- Usando le informazioni fornite nella domanda precedente, spiega perché i tramonti sono rossi.,
- Quando la luce viene riflessa all’angolo di Brewster da una superficie liscia, è polarizzata al 100% parallelamente alla superficie. Parte della luce sarà rifratta nella superficie. Descrivi come faresti un esperimento per determinare la polarizzazione della luce rifratta. Quale direzione ti aspetteresti che la polarizzazione abbia e ti aspetteresti che sia al 100%?
Problemi& Esercizi
- Quale angolo è necessario tra la direzione della luce polarizzata e l’asse di un filtro polarizzatore per dimezzarne l’intensità?,
- L’angolo tra gli assi di due filtri polarizzatori è 45,0 º. Di quanto il secondo filtro riduce l’intensità della luce che attraversa il primo?
- Se si dispone di una luce completamente polarizzata di intensità 150 W/m2, quale sarà la sua intensità dopo aver attraversato un filtro polarizzatore con il suo asse con un angolo di 89,0 º rispetto alla direzione di polarizzazione della luce?
- Che angolo avrebbe l’asse di un filtro polarizzatore bisogno di fare con la direzione della luce polarizzata di intensità 1.00 kW / m2 per ridurre l’intensità a 10.0 W/m2?,
- Alla fine dell’esempio 1, è stato affermato che l’intensità della luce polarizzata è ridotta al 90,0% del suo valore originale passando attraverso un filtro polarizzatore con il suo asse con un angolo di 18,4 º rispetto alla direzione di polarizzazione. Verificare questa affermazione.
- Mostra che se hai tre filtri polarizzatori, con il secondo con un angolo di 45º rispetto al primo e il terzo con un angolo di 90,0 º rispetto al primo, l’intensità della luce passata dal primo sarà ridotta al 25,0% del suo valore., (Questo è in contrasto con avere solo il primo e il terzo, che riduce l’intensità a zero, in modo che posizionando il secondo tra di loro aumenta l’intensità della luce trasmessa.)
- Dimostrare che, se I è l’intensità della luce trasmessa da due filtri polarizzatori con assi ad angolo θ e I ‘è l’intensità quando gli assi sono ad angolo 90.0 º − θ, allora I + I’ = I0 l’intensità originale. (Suggerimento: Utilizzare le identità trigonometriche cos (90.0 º-θ) = sin θ e cos2 θ + sin2 θ = 1.)
- In quale angolo la luce riflessa dal diamante sarà completamente polarizzata?,
- Qual è l’angolo di Brewster per la luce che viaggia in acqua riflessa dal vetro della corona?
- Un subacqueo vede la luce riflessa dalla superficie dell’acqua. A quale angolo questa luce sarà completamente polarizzata?
- A che angolo è la luce all’interno corona di vetro completamente polarizzato quando riflessa dall’acqua, come in un acquario?
- La luce riflessa a 55,6 º da una finestra è completamente polarizzata. Qual è l’indice di rifrazione della finestra e la probabile sostanza di cui è fatta?
- (a) La luce riflessa a 62,5 º da una gemma in un anello è completamente polarizzata., La gemma può essere un diamante? (b) A quale angolo la luce sarebbe completamente polarizzata se la gemma fosse in acqua?
- Se θb è l’angolo di Brewster per la luce riflessa dalla parte superiore di un’interfaccia tra due sostanze, e θ’b è l’angolo di Brewster per la luce riflessa dal basso, dimostrare che θb + θ’b = 90.0 º.
- Concetti integrati. Se un filtro polarizzatore riduce l’intensità della luce polarizzata al 50,0% del suo valore originale, di quanto vengono ridotti i campi elettrici e magnetici?
- Concetti integrati., Supponiamo di indossare due paia di occhiali da sole Polaroid con i loro assi con un angolo di 15,0 º. Quanto tempo ci vorrà la luce per depositare una data quantità di energia nel tuo occhio rispetto a un singolo paio di occhiali da sole? Supponiamo che le lenti siano chiare tranne che per le loro caratteristiche polarizzanti.
- Concetti integrati. (a) In un giorno in cui l’intensità della luce solare è di 1,00 kW/m2, una lente circolare di 0,200 m di diametro focalizza la luce sull’acqua in un becher nero. Due fogli di plastica polarizzanti sono posizionati davanti all’obiettivo con i loro assi con un angolo di 20,0 º., Supponendo che la luce solare non sia polarizzata e che i polarizzatori siano efficienti al 100%, qual è il tasso iniziale di riscaldamento dell’acqua in ºC/s, supponendo che sia assorbito all ‘ 80,0%? Il becher in alluminio ha una massa di 30,0 grammi e contiene 250 grammi di acqua. (b) I filtri polarizzatori si scaldano? Spiegare.,piano
otticamente attivi: sostanze che, ruotare il piano di polarizzazione della luce che passa attraverso di loro
polarizzazione: l’attributo onda oscillazioni hanno una direzione ben definita in base alla direzione di propagazione dell’onda
polarizzata: onde avere il campo elettrico e magnetico oscillazioni in una direzione ben definita
la luce riflessa che è completamente polarizzata: luce riflessa all’angolo di riflessione θb, noto come angolo di Brewster
polarizzata: onde che casualmente sono polarizzati
polarizzazione verticale: le oscillazioni sono in un piano verticale
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