Номер 4, страница 93 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

4. Что представляет собой поляроид?

4. Поляроид — это оптическое устройство, представляющее собой тип линейного поляризатора, который предназначен для преобразования естественного (неполяризованного) света в плоскополяризованный. Он избирательно пропускает электромагнитные колебания световой волны только в одной определенной плоскости (называемой осью пропускания или плоскостью поляризации) и поглощает колебания в перпендикулярной ей плоскости.

В основе работы самого распространенного пленочного поляроида лежит явление дихроизма. Его изготавливают из тонкой полимерной пленки (например, из поливинилового спирта), которую сильно растягивают в одном направлении, чтобы ее длинные органические молекулы выстроились параллельно друг другу. Затем пленку пропитывают раствором йода. Молекулы йода адсорбируются на полимерных цепочках, образуя параллельные проводящие нити.

Когда неполяризованный свет, в котором колебания электрического вектора происходят во всех возможных направлениях, падает на поляроид, происходит следующее:

1. Составляющая электрического поля световой волны, параллельная проводящим нитям из молекул йода, вызывает в них движение электронов (электрический ток). Энергия этой составляющей быстро поглощается и превращается в тепло.

2. Составляющая электрического поля, перпендикулярная этим нитям, не может вызвать ток и проходит через поляроид практически без ослабления.

Таким образом, на выходе из поляроида мы получаем свет, в котором колебания электрического вектора происходят преимущественно в одной плоскости — плоскости, перпендикулярной направлению выстроенных молекул. Эта плоскость и является осью пропускания поляроида. При прохождении естественного света через идеальный поляроид его интенсивность уменьшается в два раза.

Если на поляризатор (называемый в этом случае анализатором) падает уже плоскополяризованный свет с интенсивностью $I_0$, то интенсивность прошедшего света $I$ будет определяться законом Малюса: $I = I_0 \cos^2 \theta$, где $\theta$ — угол между плоскостью поляризации падающего света и осью пропускания анализатора.

Поляроиды широко используются в различных областях: в поляризационных солнцезащитных очках для устранения бликов, в жидкокристаллических экранах (мониторах, телевизорах, смартфонах), в фотографических фильтрах для повышения контрастности и устранения отражений, в поляризационных микроскопах, а также в системах для просмотра 3D-фильмов.

Ответ: Поляроид — это оптический фильтр, который создает плоскополяризованный свет из естественного, пропуская световые колебания только в одной плоскости и поглощая колебания в перпендикулярной ей плоскости. Его действие основано на свойстве дихроизма специально подготовленной полимерной пленки.