Wirtualne laboratorium/Fizyka/Optyka/Polaryzacja światła

Polaryzacja światła

Co zrobimy: Przepuścimy światło przez dwa polaryzatory i będziemy obracać drugi z nich, sprawdzając, kiedy światło przechodzi, a kiedy jest wygaszane.

Co widzisz na ekranie: Wiązkę światła, polaryzator porządkujący drgania i obracany analizator oraz jasność światła wychodzącego, która zmienia się od maksimum (polaryzatory równoległe) do zera (skrzyżowane). Suwak kąta analizatora. Odczyty: kąt, natężenie względne (cos²θ) i stan (przepuszcza/wygasza).

Polaryzacja światła
Fizyka · Optyka · Polaryzacja światła (FIZ.3.4.4)
Kąt analizatora θ (między polaryzatorami)90° · I/I₀ = 0.00
0° równolegle (maksimum)90° skrzyżowane (ciemno)
Dwa polaryzatory ustawione PROSTOPADLE (skrzyżowane) — ile światła przez nie przejdzie?
kąt θ
90°
cos²θ
0.000
natężenie I/I₀
0.00
stan
wygasza
🎯 Wyzwanie: trafuj natężenie
seria: 0

Dam Ci docelowe natężenie za analizatorem — ustaw kąt θ tak, by I = I₀·cos²θ je trafiło.

Co się właśnie stało?

Dwa skrzyżowane polaryzatory prawie całkowicie wygasiły światło — przez prostopadłą parę nie przechodzi (prawie) nic.

Czym jest polaryzacja?

Światło to fala POPRZECZNA — drgania odbywają się prostopadle do kierunku ruchu, w różnych płaszczyznach. POLARYZATOR przepuszcza tylko drgania jednej płaszczyzny, „porządkując" światło (spolaryzowane).

Dwa polaryzatory:

drugi polaryzator (analizator) sprawdza, jak ustawione jest spolaryzowane światło. Gdy oba są RÓWNOLEGŁE (θ=0°) — światło przechodzi (maksimum); gdy SKRZYŻOWANE (θ=90°) — światło jest wygaszone (ciemno).

Ilościowo opisuje to prawo Malusa:

I=I0cos⁡2θI = I_0\cos^2\theta

— natężenie zależy od kwadratu cosinusa kąta między polaryzatorami.

Gdzie to działa?

W okularach przeciwsłonecznych (tłumią odblaski), ekranach LCD, fotografii (filtry polaryzacyjne) i badaniu naprężeń w materiałach.

Po co Ci to na maturze:

polaryzacja jako dowód poprzeczności światła oraz prawo Malusa to zagadnienia optyki falowej (poziom rozszerzony).

I=I0cos⁡2θI = I_0\cos^2\theta

gdzie θ\theta to kąt między osiami polaryzatora i analizatora.

Zapamiętaj: polaryzator przepuszcza drgania jednej płaszczyzny; skrzyżowane polaryzatory wygaszają światło, a natężenie opisuje prawo Malusa I = I₀cos²θ.

Model poglądowy · Wirtualne laboratorium NexTutor

Spodobał Ci się eksperyment? Udostępnij go.

Jest darmowy — podeślij znajomym ze szkoły.

Teoria i wzory

Polaryzacja

Światło jest falą poprzeczną — drgania pola są prostopadłe do kierunku biegu. Polaryzator przepuszcza tylko drgania jednej płaszczyzny, porządkując światło.

Prawo Malusa

Natężenie po przejściu przez analizator zależy od kąta między jego osią a płaszczyzną polaryzacji: I=I0 cos⁡2θI = I_0\,\cos^2\theta

Skrajne przypadki

  • polaryzatory równoległe (θ=0∘\theta=0^\circ): I=I0I = I_0 (maksimum),
  • polaryzatory skrzyżowane (θ=90∘\theta=90^\circ): I=0I = 0 (światło wygaszone).

Oznaczenia: II — natężenie po analizatorze, I0I_0 — natężenie światła spolaryzowanego padającego na analizator, θ\theta — kąt między osiami polaryzatorów.

Uczysz? Umieść ten eksperyment na swojej stronie.

Darmowy widget — wklej na stronę szkoły, bloga lub notatki. Linkuje do pełnej wersji.

Uczysz w klasie albo korepetujesz? Prowadź uczniów w NexTutor →

Najczęstsze pytania

›

Co to polaryzacja światła?

Uporządkowanie drgań fali świetlnej do jednej płaszczyzny — bo światło jest falą poprzeczną.

›

Ile światła przechodzi przez skrzyżowane polaryzatory?

Prawie nic — ustawione prostopadle całkowicie je wygaszają.

›

Jak brzmi prawo Malusa?

I = I₀·cos²θ — natężenie po analizatorze zależy od kwadratu cosinusa kąta między polaryzatorami.

Teoria (klasa): FIZ.3.4.4 → Lekcja maturalna: FIZ.M.6.3 →

Powiązane eksperymenty

Dlaczego niebo jest niebieskie →Struktura fali EM — pola E i B →Dyfrakcja i interferencja światła →