Polarisation · Polarización
| English | Español |
|---|---|
| polarisation/ˌpəʊləraɪˈzeɪʃn/ | polarización |
| transverse/trænsˈvɜːs/ | transversal |
| polarising filter/ˈpəʊləraɪzɪŋ ˈfɪltə/ | filtro polarizador |
| transmission axis/trænˈsmɪʃn ˈæksɪs/ | eje de transmisión |
| longitudinal/ˌlɒŋɡɪˈtjuːdɪnl/ | longitudinal |
| unpolarised/ʌnˈpəʊləraɪzd/ | impolarizado |
| Malus's law/ˈmæləsɪz lɔː/ | ley de Malus |
| intensity/ɪnˈtensɪti/ | intensidad |
Sunglasses that cut glare
- Polarising sunglasses block the glare off water and roads.
- Rotate them and the brightness changes — even though the scene hasn't.
- They work by letting light through in just one plane.
Gafas de sol que reducen el deslumbramiento
- Las gafas de sol polarizadas bloquean el deslumbramiento provocado por el agua y las carreteras.
- Al rotarlas, cambia el brillo —aunque la escena no haya cambiado—.
- Funcionan dejando pasar la luz solo en un plano.
Polarisation intensity lab · Laboratorio de intensidad de polarización
intensity changes with polariser angle · la intensidad cambia con el ángulo del polarizador
Rotate a polariser and see why only transverse waves can be polarised. · Gira un polarizador y observa por qué solo las ondas transversales pueden ser polarizadas.
What polarisation 偏振 is
- Polarisation means making a transverse 横波 wave vibrate in one plane only.
- A polarising filter 偏振片 passes the part lined up with its transmission axis 透光轴 and blocks the rest.
Qué es la polarización 偏振
- La polarización significa hacer que una onda transversal 横波 vibre únicamente en un plano.
- Un filtro polarizador 偏振片 deja pasar la parte alineada con su eje de transmisión 透光轴 y bloquea el resto.
Polarising a transverse wave means making it vibrate: · Polarizar una onda transversal significa hacer que vibre:
A polarising filter passes only the vibration lined up with its axis, leaving the wave in a single plane. · Un filtro polarizador deja pasar solo la vibración alineada con su eje, dejando la onda en un único plano.
Only transverse waves
- A transverse wave has many planes to choose from, so it can be polarised.
- A longitudinal 纵波 wave (sound) vibrates along the travel — there is no other plane, so it cannot.
- So: if a wave can be polarised, it must be transverse.
Unpolarised waves vibrate in many planes; a polarised wave vibrates in one plane
Solo ondas transversales
- Una onda transversal tiene muchos planos disponibles, por lo que sí puede ser polarizada.
- Una onda longitudinal 纵波 (sonido) vibra a lo largo de la dirección de propagación; no hay otro plano disponible, por lo que no puede.
- Por tanto: si una onda puede ser polarizada, debe ser transversal.
Las ondas sin polarizar vibran en muchos planos; una onda polarizada vibra en un solo plano
Sound waves can be polarised. · Las ondas de sonido pueden ser polarizadas.
No — sound is longitudinal (it vibrates along the travel), so there is no other plane to pick out. · No: el sonido es longitudinal (vibra a lo largo de la propagación), por lo que no hay otro plano para seleccionar.
If a wave can be polarised, it must be ____. · Si una onda puede ser polarizada, debe ser ____.
Only transverse waves have vibration directions perpendicular to travel, so only they can be polarised. · Solo las ondas transversales tienen direcciones de vibración perpendiculares a la propagación, por lo que solo ellas pueden ser polarizadas.
Sound cannot be polarised because it is a ____ wave. · El sonido no puede ser polarizado porque es una onda ____.
Polarisation restricts oscillations to one plane, and a longitudinal wave already oscillates along only one line, the direction of travel. There is nothing left to restrict. · La polarización restringe las oscilaciones a un plano, y una onda longitudinal ya oscila a lo largo de una sola línea, la dirección de propagación. No queda nada más que restringir.
The exam sentence for "why not sound?"
- Two marks, two ideas: sound is longitudinal, so its vibrations are parallel to the direction of energy transfer.
- There is only one possible direction of vibration, so there is no plane for a filter to select.
- Light is transverse, so its vibrations can be in any plane perpendicular to the travel — a filter can pick one.
La frase para el examen sobre "¿por qué no el sonido?"
- Dos marcas, dos ideas: el sonido es longitudinal, por lo que sus vibraciones son paralelas a la dirección de transferencia de energía.
- Existe solo una dirección posible de vibración, por lo que no hay ningún plano para que un filtro seleccione.
- La luz es transversal, por lo que sus vibraciones pueden estar en cualquier plano perpendicular a la propagación; un filtro puede seleccionar uno.
Match each wave to whether it can be polarised. · Empareja cada onda con si puede ser polarizada o no.
Polarisation restricts the oscillation to one plane, and a longitudinal wave already oscillates along a single line. Only transverse waves can be polarised. · La polarización restringe la oscilación a un plano, y una onda longitudinal ya oscila a lo largo de una sola línea. Solo las ondas transversales pueden ser polarizadas.
Malus's law 马吕斯定律
- Through a filter at angle $\theta$ to the polarisation: $I = I_0\cos^{2}\theta$.
- $\theta = 0^{\circ}$: all passes. $\theta = 90^{\circ}$: all blocked.
Crossed filters (a) block the light; parallel filters (b) let it pass
Ley de Malus 马吕斯定律
- A través de un filtro en un ángulo $\theta$ respecto a la polarización: $I = I_0\cos^{2}\theta$.
- $\theta = 0^{\circ}$: todo pasa. $\theta = 90^{\circ}$: todo se bloquea.
Los filtros cruzados (a) bloquean la luz; los filtros paralelos (b) permiten que pase
Polarised light of intensity $100\ \dfrac{\text{W}}{\text{m}^2}$ meets a filter at $60^{\circ}$ to its plane. What intensity gets through? · Luz polarizada de intensidad $100\ \dfrac{\text{W}}{\text{m}^2}$ encuentra un filtro a $60^{\circ}$ respecto a su plano. ¿Qué intensidad pasa?
$I = I_0\cos^{2}\theta = 100 \times \cos^{2}60^{\circ} = 100 \times 0.25 = 25\ \dfrac{\text{W}}{\text{m}^2}$.
Worked example: one filter
- Polarised light of intensity 强度 $I_0$ meets a filter at $\theta = 60^{\circ}$.
- $I = I_0\cos^{2}60^{\circ} = I_0 \times (0.5)^{2} = \dfrac{I_0}{4}$.
- Amplitude: intensity goes with amplitude squared, so the amplitude ratio is the square root: $\dfrac{A}{A_0} = \cos 60^{\circ} = 0.50$.
- Two crossed filters ($90^{\circ}$) let through nothing at all.
Ejemplo resuelto: un filtro
- La luz polarizada de intensidad 强度 $I_0$ incide sobre un filtro a $\theta = 60^{\circ}$.
- $I = I_0\cos^{2}60^{\circ} = I_0 \times (0.5)^{2} = \dfrac{I_0}{4}$.
- Amplitud: la intensidad es proporcional al cuadrado de la amplitud, por lo que la relación de amplitudes es la raíz cuadrada: $\dfrac{A}{A_0} = \cos 60^{\circ} = 0.50$.
- Dos filtros cruzados ($90^{\circ}$) no dejan pasar nada.
Two polarising filters are crossed at $90^{\circ}$. How much light gets through? · Dos filtros polarizadores están cruzados a $90^{\circ}$. ¿Cuánta luz pasa?
$I = I_0\cos^{2}90^{\circ} = 0$ — crossed filters block the light completely. · $I = I_0\cos^{2}90^{\circ} = 0$ — los filtros cruzados bloquean la luz completamente.
Polarised light passes through a filter whose axis is at $60^{\circ}$ to its plane of polarisation. What is the ratio of the transmitted amplitude to the incident amplitude? · La luz polarizada pasa a través de un filtro cuyo eje está a $60^{\circ}$ respecto a su plano de polarización. ¿Cuál es la razón entre la amplitud transmitida y la amplitud incidente?
$\dfrac{I}{I_0} = \cos^{2}60^{\circ} = 0.25$, and $I \propto A^{2}$, so $\dfrac{A}{A_0} = \sqrt{0.25} = \cos 60^{\circ} = 0.50$. · $\dfrac{I}{I_0} = \cos^{2}60^{\circ} = 0.25$, y $I \propto A^{2}$, así que $\dfrac{A}{A_0} = \sqrt{0.25} = \cos 60^{\circ} = 0.50$.
Polarised light of intensity 80 W/m^2 meets a filter at 60 degrees to its plane. What intensity passes, in W/m^2? · La luz polarizada de intensidad 80 W/m² encuentra un filtro a 60 grados respecto a su plano. ¿Qué intensidad pasa, en W/m²?
Malus: I = I0 cos^2(theta) = 80 x 0.25 = 20 W/m^2. Squaring the cosine is the step people drop, and dropping it gives 40. · Malus: I = I0 cos^2(theta) = 80 x 0.25 = 20 W/m². Elevar al cuadrado el coseno es el paso que la gente omite, y omitirlo da 40.
A third filter in the middle
- Two crossed filters block everything. Slide a third filter between them at $45^{\circ}$ and light gets through again.
- The middle filter passes $\cos^{2}45^{\circ} = \dfrac{1}{2}$ of the light and turns its plane to $45^{\circ}$.
- The last filter is now only $45^{\circ}$ from that new plane, so it passes another half.
- Each filter works on the light as it arrives, not on the original beam.
Un tercer filtro en el medio
- Dos filtros cruzados bloquean todo. Si se introduce un tercer filtro entre ellos a $45^{\circ}$, la luz vuelve a pasar.
- El filtro central deja pasar $\cos^{2}45^{\circ} = \dfrac{1}{2}$ de la luz y rota su plano a $45^{\circ}$.
- El último filtro ahora está a solo $45^{\circ}$ de ese nuevo plano, por lo que deja pasar otra mitad.
- Cada filtro actúa sobre la luz tal como llega, no sobre el haz original.
Unpolarised light meets two crossed filters. Which are true? Select all · todos that apply. · La luz sin polarizar encuentra dos filtros cruzados. ¿Cuáles son verdaderas? Selecciona todas las que correspondan.
Each filter re-polarises along its own axis, so every following angle is measured from the previous filter, which is exactly why a third filter can add light rather than remove it. · Cada filtro vuelve a polarizar a lo largo de su propio eje, así que cada ángulo subsiguiente se mide desde el filtro anterior, que es exactamente por qué un tercer filtro puede añadir luz en lugar de quitarla.
Worked example: three filters
Unpolarised 非偏振 light of intensity $I_0$ passes through three filters: the first with a vertical axis, the second at $45^{\circ}$, the third horizontal. Find the final intensity.
- First filter: unpolarised light contains every plane equally, so a single filter passes half: $\dfrac{I_0}{2}$, now vertically polarised.
- Second filter at $45^{\circ}$ to vertical: $\dfrac{I_0}{2}\cos^{2}45^{\circ} = \dfrac{I_0}{4}$, now polarised at $45^{\circ}$.
- Third filter at $45^{\circ}$ to that: $\dfrac{I_0}{4}\cos^{2}45^{\circ} = \dfrac{I_0}{8}$.
- Check: remove the middle filter and the first and third are crossed — $\cos^{2}90^{\circ} = 0$, nothing passes. Adding a filter increased the light; that is the surprise the examiner is testing.
Ejemplo resuelto: tres filtros
La luz sin polarizar 非偏振 de intensidad $I_0$ pasa a través de tres filtros: el primero con eje vertical, el segundo a $45^{\circ}$, el tercero horizontal. Calcule la intensidad final.
- Primer filtro: la luz sin polarizar contiene todos los planos por igual, por lo que un único filtro deja pasar la mitad: $\dfrac{I_0}{2}$, ahora polarizada verticalmente.
- Segundo filtro a $45^{\circ}$ respecto a la vertical: $\dfrac{I_0}{2}\cos^{2}45^{\circ} = \dfrac{I_0}{4}$, ahora polarizada a $45^{\circ}$.
- Tercer filtro a $45^{\circ}$ respecto a este último: $\dfrac{I_0}{4}\cos^{2}45^{\circ} = \dfrac{I_0}{8}$.
- Comprobación: si se elimina el filtro central, el primero y el tercero quedan cruzados —$\cos^{2}90^{\circ} = 0$, no pasa nada—. Añadir un filtro aumentó la luz; esa es la sorpresa que el examinador busca evaluar.
Vertically polarised light of intensity $I_0$ passes through a filter at $45^{\circ}$ and then a horizontal filter. What fraction of $I_0$ comes out? · La luz polarizada verticalmente de intensidad $I_0$ pasa a través de un filtro a $45^{\circ}$ y luego un filtro horizontal. ¿Qué fracción de $I_0$ sale?
After the $45^{\circ}$ filter: $I_0\cos^{2}45^{\circ} = \dfrac{I_0}{2}$, now polarised at $45^{\circ}$. The horizontal filter is $45^{\circ}$ from that: $\dfrac{I_0}{2} \times \dfrac{1}{2} = \dfrac{I_0}{4}$. · Después del filtro a $45^{\circ}$: $I_0\cos^{2}45^{\circ} = \dfrac{I_0}{2}$, ahora polarizada a $45^{\circ}$. El filtro horizontal está a $45^{\circ}$ de ese: $\dfrac{I_0}{2} \times \dfrac{1}{2} = \dfrac{I_0}{4}$.
When two crossed filters block all light, inserting a third filter at 45 degrees between them lets some light through. · Cuando dos filtros cruzados bloquean toda la luz, insertar un tercer filtro a 45 grados entre ellos deja pasar algo de luz.
Each filter re-polarises along its own axis, so the angle for the next one is measured from THERE, not from the original plane. Adding a filter can increase the transmitted light. · Cada filtro vuelve a polarizar a lo largo de su propio eje, así que el ángulo para el siguiente se mide DESDE AHÍ, no desde el plano original. Añadir un filtro puede aumentar la luz transmitida.
$\theta$ is the angle between the light's plane of polarisation and the filter's transmission axis — not the angle you rotated the filter through, unless it started aligned. Rotating a filter through a full $360^{\circ}$ gives two maxima and two minima. And unpolarised light through one filter always comes out at half the intensity, whatever the filter's angle.
$\theta$ es el ángulo entre el plano de polarización de la luz y el eje de transmisión del filtro —no el ángulo girado por el filtro—, a menos que este comenzara alineado. Rotar un filtro durante $360^{\circ}$ completos produce dos máximos y dos mínimos. Y la luz sin polarizar que pasa por un único filtro siempre sale con la mitad de la intensidad, independientemente del ángulo del filtro.
Unpolarised light passes through a single polarising filter. Rotating the filter changes the intensity that comes out. · La luz sin polarizar pasa a través de un único filtro polarizador. Girar el filtro cambia la intensidad que sale.
Unpolarised light has every plane equally, so one filter always passes half of it — the angle makes no difference. Malus's law only applies to light that is already polarised. · La luz sin polarizar tiene todos los planos por igual, así que un filtro siempre deja pasar la mitad: el ángulo no importa. La ley de Malus solo se aplica a la luz que ya está polarizada.
You've got it
- polarisation = vibrating in one plane; only transverse waves can do it (sound cannot: its vibrations are parallel to the energy transfer)
- Malus's law: $I = I_0\cos^{2}\theta$; amplitude ratio $= \cos\theta$; crossed filters block all light
- filters act one after another on the light as it arrives — a middle filter lets light through crossed ones
Ya lo tienes
- polarización = vibrar en un solo plano; solo las ondas transversales pueden hacerlo (el sonido no: sus vibraciones son paralelas a la transferencia de energía)
- Ley de Malus: $I = I_0\cos^{2}\theta$; relación de amplitudes $= \cos\theta$; los filtros cruzados bloquean toda la luz
- Los filtros actúan uno tras otro sobre la luz tal como llega; un filtro intermedio permite que pase la luz a través de otros cruzados