1. Каков будет новый угол между осями поляризации после того, как анализатор повернули на 20 градусов, и световой поток

Vechnyy_Moroz_3909

26

1. Чтобы найти новый угол между осями поляризации, нам нужно учесть два фактора: поворот анализатора на 20 градусов и уменьшение светового потока в 2 раза.

При повороте анализатора на 20 градусов новый угол между осями поляризации будет равен сумме старого угла и поворота, то есть \( \text{угол} = \text{старый угол} + 20^\circ \).

Уменьшение светового потока в 2 раза может быть учтено как увеличение коэффициента поглощения в 2 раза (так как световой поток пропорционален квадрату коэффициента поглощения).

Теперь рассмотрим наши данные. Допустим, у нас был исходный угол между осями поляризации равный \( \theta \). При повороте анализатора на 20 градусов, новый угол будет \( \theta + 20^\circ \). А уменьшение светового потока в 2 раза равно увеличению коэффициента поглощения в 2 раза, что означает, что свет пропускается только наполовину.

Итак, новый угол между осями поляризации будет \( \theta + 20^\circ \), а световой поток уменьшится в 2 раза.

2. Идеальный поляризатор пропускает только половину светового потока от естественного источника потому, что он предназначен для пропускания света только в одной плоскости - он поляризует свет. Естественный свет включает световые волны, колеблющиеся во множестве направлений. Поляризатор "выбирает" только световые волны, колеблющиеся в той плоскости, которая параллельна его осям (не забывайте, что поляризаторы имеют заданные ориентации). Поэтому, когда естественный свет проходит через идеальный поляризатор, он "отбрасывает" все световые волны, колеблющиеся перпендикулярно осям поляризатора. В результате проходит только половина светового потока.

3. Когда линейно поляризованный свет проходит через вращающуюся вокруг продольной оси полуволновую пластинку, происходит явление, называемое вращением плоскости поляризации. Это происходит из-за разности фаз между горизонтальной и вертикальной компонентами электрического поля световой волны после прохождения через пластинку.

Если пластинка вращается с постоянной угловой скоростью, то плоскость поляризации будет вращаться вместе с ней. В результате будут происходить периодические изменения ориентации поляризации.

4. При прохождении световой волны через три идеальных поляризатора, повернутых на 30 градусов, происходит последовательное ограничение пропускающегося света.

Идеальный поляризатор позволяет пройти свету, колеблющемуся в одной плоскости, параллельной его осям. Когда первый поляризатор повернут на 30 градусов, он пропускает только часть изначального светового потока (половину).

Свет, пропущенный первым поляризатором, поступает на второй поляризатор, который также повернут на 30 градусов. Он также пропускает только свет, колеблющийся в определенной плоскости. Таким образом, второй поляризатор также пропускает только половину светового потока, который прошел через первый.

Наконец, свет, пропущенный вторым поляризатором, попадает на третий поляризатор, также повернутый на 30 градусов. И он снова пропускает только половину светового потока.

Итак, после прохождения через три идеальных поляризатора, повернутых на 30 градусов, амплитуда электромагнитной волны и световой поток будут изменены в \( \frac{1}{2} \times \frac{1}{2} \times \frac{1}{2} = \frac{1}{8} \) раза в сравнении с исходными значениями.