Номер 13, страница 111 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

13. Почему защитные стекла, сделанные из поляризующих материалов, имеют преимущества перед стеклами, действие которых основано на простом поглощении света?

12. Поляроидами называют оптические устройства, которые преобразуют естественный (неполяризованный) свет в плоскополяризованный. Их действие основано на явлении дихроизма — способности некоторых кристаллов и материалов по-разному поглощать свет в зависимости от ориентации плоскости колебаний его электрического вектора.

Самый распространенный тип поляроида — это полимерная пленка (например, из поливинилового спирта), в которой длинные молекулярные цепочки ориентированы в одном направлении. Эту пленку пропитывают раствором йода. Молекулы йода встраиваются вдоль полимерных цепей, образуя проводящие нити. Когда на такой материал падает неполяризованный свет, составляющая электрического поля, параллельная этим нитям, вызывает в них движение электронов, и ее энергия поглощается. Составляющая же, перпендикулярная нитям, проходит через пленку практически без ослабления. В результате прошедший свет оказывается поляризованным в плоскости, перпендикулярной направлению ориентации молекул.

Ответ: Поляроиды — это материалы (чаще всего в виде пленок), способные пропускать световые волны только с определенной ориентацией плоскости колебаний вектора напряженности электрического поля, поглощая при этом волны с перпендикулярной ориентацией.

13. Преимущество защитных стекол из поляризующих материалов (поляризационных очков) перед обычными затемненными стеклами заключается в их способности избирательно бороться с самой неприятной и опасной составляющей яркого света — бликами.

Обычные затемненные стекла просто поглощают часть световой энергии по всему спектру, равномерно снижая общую яркость. Они делают темнее как полезное изображение, так и мешающие блики, не разделяя их.

Поляризующие стекла работают по-другому. Блики — это, как правило, свет, отраженный от горизонтальных поверхностей, таких как мокрая дорога, водная гладь, снег или капот автомобиля. Такой отраженный свет является преимущественно горизонтально поляризованным.

В поляризационных очках ось пропускания фильтра ориентирована вертикально. Согласно закону Малюса, интенсивность прошедшего света $\text{I}$ связана с интенсивностью падающего поляризованного света $I_0$ и углом $\theta$ между осью поляризатора и плоскостью поляризации света соотношением $I = I_0 \cos^2\theta$. Для горизонтально поляризованных бликов, падающих на вертикальный фильтр, угол $\theta$ составляет $90^\circ$. Так как $\cos 90^\circ = 0$, такие блики почти полностью блокируются.

Таким образом, поляризующие стекла не просто затемняют все вокруг, а целенаправленно устраняют слепящие блики. Это приводит к следующим преимуществам:

1. Повышение зрительного комфорта и снижение утомляемости глаз.

2. Улучшение четкости и контрастности изображения. Убирая "пелену" от бликов, очки позволяют лучше различать детали и цвета.

3. Повышение безопасности. Например, для водителей критически важно видеть дорогу без ослепляющих отражений от мокрого асфальта или встречных машин.

Ответ: Основное преимущество защитных стекол из поляризующих материалов в том, что они не просто снижают общую яркость света, как обычные затемненные стекла, а целенаправленно блокируют слепящие блики (горизонтально поляризованный свет), что значительно улучшает комфорт, четкость и безопасность зрения.