Жарық поляризациясы

Ереже: Сызықты поляризация кезінде электр өрісінің тербелістері таралу бағытына перпендикуляр бір бекітілген ось бойында өтеді. Поляризация бағыты E векторы бойынша аталады.

Қолдану: Таралу осі z, ал берілген поляризация осі x. Сондықтан E векторы x бойымен тербеледі; оның бағыты +x пен −x арасында ауысуы сызықты поляризацияны бұзбайды.

Қате нұсқалар: A) y бағыты да көлденең болғанымен, шартта электр өрісінің поляризация осі x деп берілген. Оларды еркін алмастыруға болмайды.

B) Мұндай ретсіздік поляризацияланбаған сәулеге тән. Берілген сәуледе электр өрісінің тербеліс осі бекітілген.

D) Сызықты поляризация өрістің тұрақты болуын білдірмейді. E шамасы уақытпен өзгереді, таңбасы да ауыса алады.

E) z — таралу бағыты. Вакуумдағы қарастырылған электромагниттік толқын көлденең, сондықтан E векторы бұл бағытта тербелмейді. Ишара: Сәуленің таралу бағыты мен өрістің тербеліс бағытын бөлек белгіле.

Ереже: Поляризацияланбаған жарықтың электр өрісі үшін көлденең бағыттар орташа алғанда тең. Идеал поляризатор қандай оське бұрылса да, осы бағыттардың бірдей үлесін өткізеді.

Қолдану: Бірінші поляризатордан кейін жарық сызықты поляризацияланады. Бірақ оның интенсивтілігі поляризатордың кеңістіктегі бағытына тәуелді болмайды: тұрақты көзден бірдей орташа қуат өтеді.

Қате нұсқалар: A) Поляризаторды бұру энергия көзін күшейтпейді. Поляризацияланбаған сәуледе ешбір көлденең бағыттың артықшылығы жоқ.

C) Осьтің бағытын өзгерту өздігінен сәуленің жиілігін өзгертпейді. Мәселе түс сүзгісі туралы емес, поляризация туралы.

D) Тік бағыттың ерекшелігі шартта берілмеген. Табиғи сәуленің көлденең бағыттары орташа алғанда тең ықтималды.

E) Бұл нәтиже алдын ала сызықты поляризацияланған сәулеге қойылған анализаторға тән. Бастапқы сәуле мұнда поляризацияланбаған. Ишара: Кіретін сәуледе алдын ала белгіленген поляризация осі бар ма, соны анықта.

Ереже: Идеал сызықтық поляризатор E өрісінің өткізу осіне параллель құрамасын өткізеді. Алдыңғы поляризатордан шыққан сызықты поляризацияның перпендикуляр оське проекциясы нөл болады.

Қолдану: Бірінші сүзгі E тербелістерін өз осімен шектейді. Екінші сүзгінің осі оған 90° болғандықтан, өтетін құрама қалмайды. Нөлдік нәтиже идеал сүзгілерге қатысты; нақты сүзгілер аздап жарық өткізуі мүмкін.

Қате нұсқалар: A) Поляризатор өткізілмеген тербелісті басқа жиіліктегі жарыққа міндетті түрде айналдырмайды. Мұнда геометриялық проекция нөлге тең.

B) Екінші сызықтық поляризатор бағыттарды ретсіз араластырмайды. Ол тек өз осіне параллель құраманы өткізеді.

C) Бірінші поляризатордың өзі бастапқы сәуленің барлық поляризация құрамаларын өткізбейді. Екінші сүзгі қалған бағытқа перпендикуляр тұр.

E) Толық өту үшін екінші ось бірінші оське параллель болуы керек. Мұнда осьтер 90° бұрыш жасайды. Ишара: Бірінші сүзгіден кейінгі E бағытын екінші сүзгінің осіне проекцияла.

Ереже: Сызықты поляризацияланған сәуленің E векторы анализатор осімен сәйкес келсе, оның толық амплитудасы өткізілетін құрама болады. Идеал модельде қосымша жұту жоқ.

Қолдану: Шартта осьтер параллель және шығын ескерілмейді. Сондықтан анализатордан кейінгі амплитуда да, интенсивтілік те кірістегі мәнін сақтайды. Бұл нәтиже табиғи жарыққа арналған жарты интенсивтілік ережесімен шатастырылмайды.

Қате нұсқалар: B) Пассив анализатор сәулеге қосымша энергия бермейді. Ол бағыт бойынша іріктейді, бірақ қуатты өздігінен күшейтпейді.

C) Жартыға азаю поляризацияланбаған жарықтың бірінші идеал поляризатордан өтуіне тән. Мұнда жарық алдын ала қажетті бағытта поляризацияланған.

D) Төрттен бір үлес басқа бұрыштық жағдайға сәйкес келуі мүмкін. Параллель осьтерде өріс амплитудасының проекциясы өзгермейді.

E) Нөлдік проекция осьтер перпендикуляр болғанда пайда болады. Параллель ось үшін бүкіл электр өрісі өткізілетін бағытта жатыр. Ишара: Алдымен анализаторға түсетін жарықтың табиғи ма, әлде поляризацияланған ба екенін тексер.

Ереже: Малюс заңында θ — кіретін жарықтың сызықты поляризация осі мен анализатор осінің арасындағы бұрыш. Интенсивтілік үшін көбейткіш cos²θ, ал амплитуда үшін cosθ болады.

Қолдану: cos60° = 1/2, демек cos²60° = 1/4. Осыдан I = 80 × 1/4 = 20 Вт/м². Бастапқы сан анализатордың дәл алдындағы мән болғандықтан, қосымша бастапқы сүзгі шығыны енгізілмейді.

Қате нұсқалар: A) Интенсивтілік тек θ = 0° немесе 180° кезінде толық сақталады. 60° кезінде өрістің тек проекциясы өтеді.

B) Бұл нәтиже cos60° = 1/2 көбейткішін бір рет қолданудан шығады. Интенсивтілік өріс амплитудасының квадратына тәуелді болғандықтан, косинусты квадраттау керек.

C) Бұл өткізілген үлестің орнына 1 − cos²60° үлесін есептеуден шығады. Сұрақ анализатордан өткен жарық туралы.

E) Мұнда кірістегі 80 Вт/м² мәнін табиғи жарық деп тағы екіге бөлуге болмайды. I₀ анализатор алдындағы поляризацияланған жарыққа тиесілі. Ишара: Берілген формуладағы квадратты және I₀ қай жерде өлшенгенін ұмытпа.