Номер 12, страница 111 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

12. Какие вещества называются поляроидами?

12. Какие вещества называются поляроидами?

Поляроидами называют устройства или материалы, которые преобразуют естественный (неполяризованный) или частично поляризованный свет в линейно-поляризованный. Они работают по принципу селективного пропускания: поляроид пропускает световые волны, колебания вектора напряженности электрического поля которых лежат в одной определенной плоскости (называемой плоскостью поляризации), и поглощает или отражает волны, колебания которых происходят в перпендикулярной плоскости.

Принцип действия большинства современных поляроидов основан на явлении дихроизма — способности анизотропного материала по-разному поглощать свет в зависимости от его поляризации.

Наиболее известным примером являются плёночные поляроиды, изобретенные Эдвином Лэндом. Они состоят из полимерной плёнки (например, из поливинилового спирта), которую в процессе производства сильно растягивают, чтобы выстроить её длинные молекулы параллельно друг другу. Затем плёнку пропитывают веществом (часто йодом), молекулы которого также выстраиваются вдоль полимерных цепей, образуя проводящие нити. Такая структура эффективно поглощает свет, поляризованный вдоль этих цепей, и почти без потерь пропускает свет, поляризованный перпендикулярно им.

Кроме плёночных, существуют и другие типы, например, кристаллические поляроиды, использующие природные кристаллы с анизотропными оптическими свойствами (например, турмалин).

Ответ: Поляроиды — это вещества или устройства, которые создают плоско-поляризованный свет из неполяризованного путем селективного пропускания световых колебаний только в одной плоскости и поглощения колебаний в перпендикулярной ей плоскости.

13. Почему защитные стекла, сделанные из поляроидов, уменьшают блики?

Защитные стекла (например, в солнцезащитных очках или на экранах устройств), сделанные из поляроидов, эффективно уменьшают блики благодаря явлению поляризации света при отражении.

Блики — это, как правило, интенсивный свет, отражённый от горизонтальных неметаллических поверхностей, таких как мокрый асфальт, поверхность воды, снег или капот автомобиля. Когда естественный, неполяризованный свет отражается от таких поверхностей, он становится частично или полностью поляризованным. При этом преимущественно отражаются световые волны, у которых вектор напряженности электрического поля колеблется в горизонтальной плоскости, то есть параллельно отражающей поверхности. Именно этот горизонтально-поляризованный свет и создаёт яркие, слепящие блики.

Поляризационные фильтры в защитных стёклах устроены так, чтобы их ось пропускания была ориентирована вертикально. Это означает, что они свободно пропускают свет с вертикальной поляризацией, но блокируют (поглощают) свет с горизонтальной поляризацией.

Таким образом, когда свет от блика, поляризованный в горизонтальной плоскости, попадает на поляризационный фильтр с вертикальной осью пропускания, он почти полностью поглощается. В то же время полезный, рассеянный свет от других объектов, который не имеет преимущественной поляризации, проходит через фильтр (хоть его интенсивность и уменьшается примерно вдвое), позволяя человеку видеть окружающий мир чётко и без ослепляющих бликов.

Ответ: Защитные стёкла из поляроидов уменьшают блики, потому что свет бликов, отраженный от горизонтальных поверхностей, является преимущественно горизонтально-поляризованным. Поляризационные фильтры в стёклах имеют вертикальную ось пропускания, которая блокирует этот горизонтально-поляризованный свет, но пропускает остальной свет, необходимый для зрения.