TREŚĆ:

Zadanie 9.

Wiązka niespolaryzowanego światła o natężeniu $I$ pada prostopadle na polaryzator liniowy $P_1$. Światło, które przeszło przez polaryzator $P_1$, dalej pada prostopadle na polaryzator $P_2$. Opisaną sytuację przedstawia rysunek 1. Przyjmij następujące warunki i oznaczenia:

• natężenie światła po przejściu przez $P_1$ oznaczmy jako $I_1$, przy czym 

• natężenie światła po przejściu przez $P_2$ oznaczmy jako $I_2$

• kąt między osiami polaryzacji $O_1$ oraz $O_2$ polaryzatorów $P_1$ oraz $P_2$ oznaczmy jako $\alpha$

• amplitudę fali elektromagnetycznej (amplitudę natężenia pola elektrycznego) po przejściu przez $P_1$ oznaczmy jako ${\vec{E}}_1$, a po przejściu przez $P_2$ oznaczmy jako ${\vec{E}}_2$. Wartości tych wektorów oznaczymy – odpowiednio – jako $E_1$ oraz $E_2$.

Na rysunku 2. przedstawiono widok w płaszczyźnie równoległej do obu polaryzatorów. Oznaczono na nim osie polaryzacji $O_1$ oraz $O_2$ obu polaryzatorów oraz wektor ${\vec{E}}_1$.

Zadanie 9.1.

Na rysunku 2. narysuj wektor ${\vec{E}}_2$ – amplitudę natężenia pola elektrycznego po przejściu światła przez polaryzator $P_2$. Zachowaj odpowiedni kierunek, właściwy zwrot oraz długość wektora, odpowiadającą jego wartości.

---

ROZWIĄZANIE:

 Uzasadnienie: 

Naszym celem jest narysowanie wektora amplitudy natężenia pola elektrycznego po przejściu przez drugi polaryzator. Wiem, że przez polaryzator przechodzi jedynie to światło, którego wektor natężenia pola elektrycznego ma kierunek zgodny ze zwrotem osi polaryzacji, zatem wektor amplitudy będzie zwrócony wzdłuż osi $O_2$.

Drugi polaryzator jest spolaryzowany pod pewnym kątem względem pierwszego polaryzatora. Wartość tego wektora możemy obliczyć ze wzoru:

$E_{}=E_0\cos \alpha$

gdzie:

$E$ - wartość wektora amplitudy natężenia pola elektrycznego po przejściu przez polaryzator,

$E_0$ - wartość wektora amplitudy natężenia pola elektrycznego przed przejściem przez polaryzator,

$\alpha$ - kąt między wektorem amplitudy natężenia pola elektrycznego oraz osią polaryzacji polaryzatora.

Cosinus przyjmuje wartości od 0 do 1, gdzie maksimum odpowiada sytuacji, w której oś polaryzacji pokrywa się z wektorem. Wiemy, że ${\vec{E}}_1$ jest spolaryzowany zgodnie z osią $O_1$ oraz że tworzy ona kąt $\alpha$ z osią polaryzacji $O_2$, więc wartość wektora się zmniejszy.

 Odpowiedź: