Номер 2, страница 187, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

2. Какой свет называется естественным, а какой — поляризованным?

2. Свет является поперечной электромагнитной волной. Это значит, что колебания векторов напряженности электрического поля $\vec{E}$ и магнитной индукции $\vec{B}$ происходят в плоскостях, перпендикулярных направлению распространения волны. Характер этих колебаний определяет поляризацию света.

Естественный свет — это свет, в котором колебания вектора напряженности электрического поля $\vec{E}$ происходят во множестве различных направлений, перпендикулярных лучу света, и быстро и хаотично сменяют друг друга. В естественном свете нет выделенного направления колебаний; все направления в плоскости, перпендикулярной лучу, являются равновероятными. Источники теплового излучения, такие как Солнце или лампа накаливания, излучают именно естественный свет, поскольку он порождается огромным числом независимо излучающих атомов.

Поляризованный свет — это свет, в котором колебания вектора напряженности электрического поля $\vec{E}$ упорядочены. Существует несколько видов поляризации:

Линейная (или плоскополяризованная) поляризация: колебания вектора $\vec{E}$ происходят строго в одной плоскости, которую называют плоскостью поляризации. Такой свет можно получить, пропустив естественный свет через специальное устройство — поляризатор.

Круговая и эллиптическая поляризация: конец вектора $\vec{E}$ в плоскости, перпендикулярной направлению распространения, описывает со временем окружность (круговая поляризация) или эллипс (эллиптическая поляризация).

Если не указано иное, под поляризованным светом обычно понимают линейно поляризованный свет.

Ответ: Естественным светом называют свет, в котором колебания вектора напряженности электрического поля происходят хаотично во всех возможных направлениях, перпендикулярных направлению распространения волны. Поляризованным светом называют свет, в котором колебания этого вектора упорядочены, например, происходят только в одной определенной плоскости (линейно поляризованный свет).

3. Основное отличие поляризатора от анализатора заключается не в их физическом устройстве, а в их функциональном назначении и месте в оптической схеме. Физически это может быть одно и то же устройство, например, кристалл турмалина, призма Николя или поляроидная пленка.

Поляризатор — это оптический прибор, который используется для преобразования естественного света в поляризованный. Он устанавливается на пути светового луча от источника. Поляризатор имеет так называемую ось пропускания и пропускает только те световые волны, у которых вектор напряженности электрического поля $\vec{E}$ колеблется вдоль этой оси. Таким образом, на выходе из поляризатора мы получаем линейно поляризованный свет.

Анализатор — это тот же поляризатор, но используемый для другой цели: для анализа состояния поляризации света, то есть для определения, поляризован ли свет и каково направление его поляризации. Для этого анализатор устанавливают на пути уже существующего светового пучка (например, после поляризатора или после отражения от какой-либо поверхности). Вращая анализатор вокруг оси, совпадающей с направлением луча, и измеряя интенсивность прошедшего света, можно сделать выводы о его поляризации. Например, если при вращении анализатора интенсивность света меняется от максимума до нуля, значит, падающий на него свет линейно поляризован. Эта зависимость описывается законом Малюса: $I = I_p \cos^2\alpha$, где $I_p$ — интенсивность линейно поляризованного света, падающего на анализатор, а $\alpha$ — угол между осью анализатора и плоскостью поляризации света.

Таким образом, первый прибор в паре, который создает поляризованный свет, называется поляризатором, а второй, который используется для его обнаружения и исследования, — анализатором.

Ответ: Отличие поляризатора от анализатора состоит в их функции и расположении. Поляризатор предназначен для получения поляризованного света из естественного и ставится первым на пути света. Анализатор предназначен для исследования уже поляризованного света и ставится после поляризатора или исследуемого объекта. Физически поляризатор и анализатор могут быть идентичными устройствами.