Какой будет процент света, проникающего сквозь третий поляроид, если неполяризованный свет проходит через два поляроида

Zhiraf

44

При решении данной задачи мы должны учесть, что каждый поляроид пропускает свет только в том случае, если его ось поляризации параллельна оси поляризованного света. Также известно, что угол между осями первых двух поляроидов составляет 90°, а угол между осью третьего поляроида и осями первых двух составляет 45°.

Для определения процента света, проникающего сквозь третий поляроид, нам необходимо узнать, какое количество света будет пропущено каждым из поляроидов.

Если неполяризованный свет падает на первый поляроид, то он пропустит только свет, колебания которого происходят в плоскости его оси поляризации, в данном случае в плоскости XY. При этом, поскольку падающий свет неполяризованный, то вся его энергия равномерно распределена во всех плоскостях, включая и плоскость оси, т.е. свет пройдет через первый поляроид без изменений.

Далее, свет проходит через второй поляроид, ось которого расположена под прямыми углами к оси первого поляроида. Поскольку ось второго поляроида перпендикулярна колебаниям света, проходящего через первый поляроид, то второй поляроид заблокирует всю энергию света.

И, наконец, свет проходит через третий поляроид, у которого ось образует угол 45° с осями первых двух поляроидов. В данном случае, свет будет проходить сквозь третий поляроид, но только часть его энергии будет пропущена, так как ось третьего поляроида наклонена относительно осей первых двух.

Чтобы определить процент света, проникающего сквозь третий поляроид, нам необходимо знать соотношение между степенью пропускания света поляроидом и углами между его осями и падающим светом. Зависимость пропускания света от угла называется законом Малюса. Согласно закону Малюса, свет проходит через поляроид с интенсивностью, равной косинусу квадрата угла между его осью и плоскостью колебаний света.

Для третьего поляроида, у которого ось образует угол 45° с осями первых двух поляроидов, угол между его осью и плоскостью колебаний света составляет 45°. Таким образом, пропускание света через третий поляроид будет равно косинусу квадрата 45°, или \(\cos^2(45°)\).

Рассчитаем эту величину: \(\cos^2(45°) = \frac{1}{2}\).

Значит, процент света, проникающего сквозь третий поляроид, будет равен \(50\%\).