Приклад розрахунку інтенсивності світла
Закон Малюса: I 1 = I o cos 2 (q);
де q – кут між напрямком поляризації світла і віссю передачі поляризатора.
Неполяризоване світло з інтенсивністю I o = 16 Вт/м2 падає на пару поляризаторів. Перший поляризатор має вісь передачі, вирівняну на відстані 50o від вертикалі. Другий поляризатор має вісь передачі, вирівняну на відстані 20 o від вертикалі.
Перевірку Закону Малюса можна зробити, вираховуючи, яка інтенсивність світла, коли він виникає з першого поляризатора:
4 Вт/м 2
16 cos 2 50o
8 Вт/м 2
12 Вт/м 2
Світло не поляризоване, тому I 1 = 1/2 I o = 8 Вт/м 2.
Інтенсивність світла з другого поляризатора:
I 2 = 4 Вт/м 2
I 2 = 8 cos 2 20 o
I 2 = 6 Вт/м 2
Далі слід за Законом Малюса, формулювання якого підтверджує, що коли світло виходить з першого поляризатора, він лінійно поляризується при 50o. Кут між цим і віссю передачі другого поляризатора становить 30o. Отже:
I 2 = I 1 cos 2 30o = 8 * 3/4 = 6 Вт/м 2.
Тепер лінійна поляризація пучка світла з інтенсивністю 16 Вт/м2 падає на одну і ту ж пару поляризаторів. Напрямок поляризації падаючого світла становить 20o від вертикалі.
Інтенсивність світла, що виходить з першого і з другого поляризаторів. Проходячи через кожен поляризатор, інтенсивність зменшується в 3/4 рази. Після виходу з першого поляризатора інтенсивність складає 16 * 3/4 = 12 Вт/м 2 і знижується до 12 * 3/4 = 9 Вт/м 2, тому проходження другого.
Поляризація закону Малюса говорить про те, що для повороту світла з одного напрямку поляризації на інший зменшується втрата інтенсивності, використовуючи більше поляризаторів.
Припустимо, потрібно повернути напрямок поляризації на 90o.
N, кількість поляризаторів |
Кут між послідовними поляризаторами |
I 1 / I o |
1 |
90 o |
0 |
2 |
45 o |
1/2 х 1/2 = 1/4 |
3 |
30 o |
3/4 x 3/4 x 3/4 = 27/64 |
N |
90 / N |
[cos 2 (90 o / N)] N |