🔮 Поляризація світла
Закон Малюса: обертайте поляризаційні фільтри та спостерігайте I = I₀ cos²θ. Чотири режими: лінійна, кругова, еліптична поляризація та двозаломлення.
Про цю симуляцію
Ця симуляція візуалізує закон Малюса — I = I₀ cos²θ — даючи змогу обертати два поляризаційні фільтри й спостерігати, як змінюється пропущена інтенсивність у реальному часі. Окрім простої лінійної поляризації, вона також моделює кругову й еліптичну поляризацію (ортогональні складові електричного поля зі зсувом фази) та режим двозаломлення, що показує, як кристал кальциту розділяє неполяризований промінь на звичайний і незвичайний промені.
🔬 Що показує
Анімований вектор електричного поля рухається від неполяризованого джерела крізь поляризатор P₁, а потім (за бажанням) крізь другий поляризатор/аналізатор P₂, встановлений під кутом θ відносно P₁. Полярна діаграма в реальному часі відображає криву cos²θ, а показники виводять θ, cos²θ і відсоток пропущеного світла.
🎮 Як користуватися
Перетягуйте повзунки «Поляризатор 1» і «Поляризатор 2», щоб змінювати їхні кути, вмикайте чи вимикайте другий поляризатор, перемикайтеся між режимами «Лінійна», «Кругова», «Еліптична» та «Двозаломлення», або миттєво переходьте до пресету на кшталт «Схрещені (0)» чи «45° (½ потужності)», щоб побачити закон Малюса при ключових кутах.
💡 Чи знали ви
При θ = 90° (схрещені поляризатори) пропускання падає точно до нуля — світло взагалі не проходить, — тоді як при θ = 0° воно проходить із повною інтенсивністю. Поляризаційні сонцезахисні окуляри, РК-екрани й фотографічні фільтри — усі спираються на те саме співвідношення cos²θ, відкрите Етьєном-Луї Малюсом 1808 року.
Поширені запитання
Що таке закон Малюса?
Закон Малюса стверджує, що коли поляризоване світло інтенсивністю I₀ проходить крізь аналізатор, вісь пропускання якого нахилена під кутом θ до напрямку поляризації світла, пропущена інтенсивність дорівнює I = I₀ cos²θ. Його відкрив французький фізик Етьєн-Луї Малюс 1808 року.
Чому крізь схрещені поляризатори не проходить світло?
Коли два поляризатори схрещені під кутом 90°, cos²(90°) = 0, тож аналізатор блокує всю складову світла, узгоджену з віссю першого поляризатора. Це пресет «Схрещені (0)» у симуляції.
У чому різниця між лінійною, круговою та еліптичною поляризацією?
У лінійній поляризації вектор електричного поля коливається вздовж одного фіксованого напрямку. Кругова поляризація виникає з двох рівних за амплітудою ортогональних коливань зі зсувом фази 90°, що описують коло. Еліптична поляризація — загальний випадок з нерівними амплітудами та/або іншим зсувом фази, що описує еліпс.
Що робить пластинка чверть- або півхвилі?
Пластинка чверть-хвилі вносить затримку в чверть довжини хвилі між двома ортогональними складовими поляризації, перетворюючи лінійну поляризацію на кругову (або навпаки). Пластинка півхвилі вносить затримку в половину довжини хвилі, фактично повертаючи площину лінійної поляризації.
Що таке двозаломлення і де воно застосовується?
Двозаломлюючі матеріали, такі як кальцит і кварц, мають два різні показники заломлення для ортогональних напрямків поляризації, розділяючи вхідний промінь на звичайний і незвичайний промені, що поширюються з різними швидкостями. Цей ефект лежить в основі хвильових пластинок, РК-екранів і багатьох оптичних приладів.