Polarisasi, rantai analisator dan fase
Diperkenalkan| English | Makna |
|---|---|
| Malus’s law/ˈmæləsɪz lɔː/ | hukum Malus |
| Brewster angle/ˈbruːstə ˈæŋɡl/ | sudut Brewster |
Keputusan sebelum jawaban
- Memasukkan polarisator ketiga di antara dua filter silang dapat meningkatkan intensitas yang ditransmisikan, meskipun setiap filter menghilangkan energi.
- Tujuan Anda: Hitung transmisi analis ideal berturutan dari keadaan input langsung.
Proyeksikan medan listrik
- Untuk propagasi sepanjang z, medan listrik transversal dapat memiliki komponen x dan y. Polaritas linear berarti medan berosilasi sepanjang satu garis tetap; analis ideal mentransmisikan proyeksi sepanjang sumbunya. Amplitudo medan menjadi E cosθ, sehingga intensitas menjadi I cos²θ. Di sini θ adalah sudut antara polarisasi datang dan analis tersebut, serta I adalah intensitas segera sebelum analis.
- Sinar tidak terpolarisasi adalah campuran statistik dari orientasi transversal; polarisator ideal pertama meneruskan separuh intensitas rata-ratanya. Sinar keluar kemudian terpolarisasi linear sepanjang sumbu filter. Jangan terapkan faktor setengah baru pada setiap filter berikutnya, atau gunakan satu sudut terhadap sumber awal untuk seluruh rangkaian.
Unpolarised intensity I₀ passes ideal axes 0°, 30°, 90°. Final intensity is:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
The first output is I₀/2; later angles are 30° and 60°. Multiply (1/2)(3/4)(1/4)=3/32.
Perbarui input setiap analis
- Setelah setiap analis, perbarui baik intensitas maupun arah polarisasi. Untuk sinar yang awalnya tidak terpolarisasi dengan sumbu ideal α₁, α₂, α₃, intensitas akhirnya adalah (I₀/2)cos²(α₂−α₁)cos²(α₃−α₂). Dua filter silang mentransmisikan nol dalam model ini; sumbu miring di tengah mengubah arah sebelum proyeksi akhir.
- Peningkatan relatif terhadap pasangan silang ini tidak menciptakan energi: setiap langkah masih memiliki transmisi antara nol dan satu. Filter nyata memiliki absorpsi, ekstensi tidak sempurna, dan ketergantungan panjang gelombang. Gunakan hukum ideal hanya ketika kerugian-kerugian itu tidak ada atau ditentukan secara terpisah.
At one point E_x=2 cosωt and E_y=2 sinωt. The polarisation is:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Equal nonzero amplitudes with quarter-cycle phase give constant magnitude and a rotating transverse direction.
Lacak fase transversal
- Tulis E_x=A cosωt dan E_y=B cos(ωt+δ) pada titik tetap. Fase sama atau berlawanan memberikan garis, termasuk garis dengan sudut miring; amplitudo sama tak nol dan perbedaan fase seperempat siklus memberikan lingkaran. Amplitudo tidak sama pada perbedaan fase seperempat siklus memberikan elips.
- Pelat seperempat gelombang menambahkan fase relatif π/2 antara sumbu utamanya di bawah kondisi desainnya. Input linear pada 45° menyediakan komponen yang sama, sehingga medan keluar bisa melingkar. Input linear sepanjang sumbu utama hanya memiliki satu komponen dan tetap linear. Untuk input melingkar, setiap analis linear ideal meneruskan separuh intensitas; orientasi tangan memerlukan arah pandang yang dideklarasikan dan konvensi fase.
I₀ tak terpolarisasi =80 W/m² melewati sumbu 0°, 45°, 90°. Intensitasnya adalah 40, 20 dan 10 W/m²; tanpa filter tengah pasangan silang akan menghasilkan nol. E_x=3 cosωt dan E_y=3 sinωt yang sama membentuk lingkaran dengan E_x²+E_y²=9. Dari n₁=1 ke n₂=1.5, θ_B=atan(1.5)=56.31° dan pembiasan adalah 33.69°; sinar pantul terpolarisasi s.
Polarised input intensity 24 W/m² meets an ideal analyser at 60°. Output is ____ W/m².
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
24 cos²60°=24/4=6.
Terapkan geometri Brewster
- Untuk insiden dari medium nonmagnetik transparan n₁ ke n₂, sudut Brewster diukur dari normal memenuhi tanθ_B=n₂/n₁. Pada sudut tersebut, komponen p terpantul, yang medan listriknya terletak dalam bidang insiden, hilang dalam model dielektrik ideal. Cahay terpantul dari input tak terpolarisasi kemudian terpolarisasi s, tegak lurus terhadap bidang tersebut.
- Hukum Snell memberikan sudut biasan komplementer terhadap θ_B. Ini berbeda dari syarat sudut kritis sinθ_c=n₂/n₁, yang memerlukan n₁>n₂ dan berkaitan dengan pemantulan internal total. Pemantulan Brewster tidak menyiratkan seluruh intensitas insiden dipantulkan atau sinar transmisi terpolarisasi sepenuhnya.
Intensitas Malus menggunakan cos² dari sudut terhadap polarisasi segera sebelumnya; pelat fase mengubah fase relatif, sedangkan polarisator menghilangkan komponen medan.
Jawaban mana yang sesuai dengan kasus ini?
Hitung transmisi ideal analyzer berturut-turut dari keadaan input langsung
At Brewster incidence for the ideal dielectric model, reflected light from unpolarised input is polarised perpendicular to the plane of incidence.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
The reflected p component is zero; the surviving s electric field is perpendicular to the incidence plane.
Jaga pembedaan
- Hukum Malus — Hukum intensitas ideal linear-analiser I_out=I_in cos²θ untuk input terpolarisasi linear.
- Sudut Brewster — Sudut insidensi di mana komponen p yang dipantul hilang untuk antarmuka dielektrik ideal.
- Hitung transmisi analis ideal berturut-turut dari keadaan input langsung.
- Bedakan gerakan medan linear, melingkar dan elips menggunakan fase relatif.
- Gunakan insidensi Brewster dengan konvensi indeks bias dan bidang insidensi.
Match each term with its precise meaning in this lesson.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Keep the distinctions stated in the teaching example.
Put this lesson’s reasoning or event sequence in order.
Difficulty 3/5 · 200 coins + a small bonus on first completion today
The order follows the stated process; check each stage before the next.