1) Какой угол должен быть между осями двух поляризационных фильтров, чтобы интенсивность неполяризованного света

Предмет вопроса: Поляризация света
Описание:
1) Когда неполяризованный свет проходит через два поляризационных фильтра, его интенсивность может быть уменьшена в зависимости от угла между осями фильтров. Фильтры пропускают свет, колебания электрического поля которого приходятся на их оси, и блокируют свет с перпендикулярными колебаниями.

При условии угла между осями фильтров равным θ, интенсивность неполяризованного света I будет уменьшаться в 10 раз, то есть I/10. Для этого случая можно использовать закон Малюса, который гласит: I" = I * cos^2(θ), где I" - интенсивность света после прохождения через фильтры.

Таким образом, задача сводится к решению уравнения I/10 = I * cos^2(θ), где нужно найти угол θ в градусах.

2) При отражении света на черном зеркале происходит изменение поляризации света. Полностью поляризованный свет достигается при угле падения света на зеркало, называемом углом Брюстера. Для черного зеркала с показателем преломления n, угол Брюстера можно вычислить по формуле: θ = arctan(n).

3) При прохождении частично поляризованного света через поляризационный фильтр яркость луча будет уменьшаться в зависимости от угла поворота фильтра. Для данной задачи, при повороте фильтра на 60° от максимальной яркости, яркость луча уменьшается в 2 раза. Это означает, что интенсивность света I" = I/2.

Поскольку фильтр поглощает 10% энергии, интенсивность света после прохождения через фильтр I"" = I/10. Следовательно, степень поляризации света можно вычислить как: степень поляризации = (I - I"") / I = (I - (I/10)) / I = (9I/10) / I = 9/10 или 90%.

Пример:
1) Угол между осями двух поляризационных фильтров должен быть таким, чтобы интенсивность неполяризованного света уменьшилась в 10 раз. Найдите значение угла в градусах.
2) Найдите угол, при котором отраженный свет от черного зеркала с показателем преломления n = 1,327 будет полностью поляризован. Укажите значение угла в градусах.
3) При повороте поляризационного фильтра на 60° от максимальной яркости, яркость прошедшего света уменьшилась в 2 раза. При условии, что фильтр поглощает 10% энергии, определите степень поляризации света.

Совет:
Для лучшего понимания поляризации света рекомендуется ознакомиться с Малюсовым законом и углом Брюстера. Практическим опытом можно также подтвердить и записать зависимость между углами и интенсивностью света при прохождении через фильтры.

Практика:
Угол между осями двух поляризационных фильтров составляет 30°. Какой будет интенсивность неполяризованного света после прохождения через фильтры?