Fizyka II OO/Ćwiczenia VII: Analiza wiązki światła przechodzącej przez polaryzatory i analizatory

Zadania do rozwiązania na ćwiczeniach

Rysunek do zadania 2

Zad.1
Dysponujesz parą liniowego polaryzatora i analizatora, które w warunkach idealnych nie pochłaniają światła. Ustawiasz je na wspólnej osi tak, aby kierunki, w których wymienione elementy przepuszczają światło tworzyły ze sobą kąt 43 stopnie. Załóż, że wiązka światła wychodząca z polaryzatora ma natężenie 3,6 [W/cm²]. Oblicz:
(a) jakie natężenie będzie miała wiązka, która opuści analizator,
(b) o ile procent zmniejszy się amplituda drgań wektora natężenia pola elektrycznego w wiązce wychodzącej z analizatora w stosunku do amplitudy drgań wektora natężenia pola elektrycznego w wiązce wychodzącej z polaryzatora,

Zad.2
Początkowo niespolaryzowane świtało przepuszczasz przez układ trzech współosiowych polaryzatorów. Określ polaryzację świtała wyjściowego oraz oblicz stosunek początkowego natężenia świtała do natężenia jakie otrzymasz po jego wyjściu z ostatniego polaryzatora. Kierunki polaryzacji poszczególnych elementów układu przedstawione zostały na rysunku.

Rysunek do zadania 4

Zad.3
Proszę obliczyć maksymalne natężenie pola elektrycznego wiązki po przejściu przez polaryzator. Należy założyć, że wiązka światła jest niespolaryzowana i jej natężenie początkowe wynosi 7,9 [mW/m²].

Zad.4
Jaka część natężenia światła przechodzi przez układ polaryzatorów przedstawiony na rysunku?

Zad.5
Ile należałoby użyć polaryzatorów aby obrócić wiązkę światła o kąt 90 stopni? Czy jest to możliwe za pomocą jednego polaryzatora? Uzasadnij dlaczego tak lub nie.

Zadania domowe

Zad.1
Proszę obliczyć natężenie wiązki wychodzącej z analizatora w zadaniu 1 (na ćwiczeniach), w przypadku, gdy wiązka padająca na polaryzator ma natężenie o połowę mniejsze i jest już spolaryzowana. Przyjmij, że kierunek polaryzacji tworzy kąt z kierunkiem polaryzacji polaryzatora 36 stopni.

Zad.2
Ilu potrzeba polaryzatorów, aby światło przechodzące obrócone zostało o kąt 90 stopni, a natężenie światła wychodzącego miało co najmniej 55% natężenia światła padającego?