Номер 2, страница 124 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

2. Почему интенсивность света при вращении поляризатора не меняется?

2. Интенсивность света при вращении одного поляризатора не меняется в том случае, если на него падает естественный (неполяризованный) свет. Это связано с самой природой такого света и принципом действия поляризатора.

1. Естественный свет. В естественном свете, например, от солнца или лампы накаливания, колебания вектора напряженности электрического поля $\vec{E}$ происходят во всевозможных направлениях, перпендикулярных направлению распространения волны. Эти колебания быстро и хаотично сменяют друг друга, поэтому ни одно из направлений не является выделенным. Можно сказать, что свет обладает осевой симметрией — распределение направлений колебаний одинаково во все стороны вокруг луча.

2. Принцип действия поляризатора. Поляризатор — это фильтр, имеющий так называемую ось пропускания. Он пропускает только ту составляющую световых колебаний, которая параллельна этой оси. Колебания, перпендикулярные оси, поглощаются.

3. Взаимодействие. Когда естественный свет падает на поляризатор, из всего хаотичного набора колебаний поляризатор "вырезает" и пропускает только те составляющие, которые параллельны его оси. Поскольку в естественном свете все направления колебаний равновероятны, то при любом положении оси поляризатора (при любом угле его поворота) он будет взаимодействовать с одинаковым, симметричным распределением колебаний. В результате доля пропущенной энергии всегда будет одной и той же.

Теоретически, при прохождении естественного света с интенсивностью $I_0$ через идеальный поляризатор, интенсивность прошедшего света $\text{I}$ всегда будет равна половине начальной, независимо от угла поворота поляризатора: $I = \frac{I_0}{2}$.

Таким образом, постоянство интенсивности при вращении поляризатора является прямым следствием симметрии неполяризованного света.

Ответ: Интенсивность света при вращении поляризатора не меняется, потому что естественный (неполяризованный) свет обладает осевой симметрией — колебания вектора напряженности электрического поля в нем равновероятно распределены по всем направлениям, перпендикулярным лучу. Поэтому, при любой ориентации оси пропускания поляризатора через него проходит одинаковая доля световой энергии, равная половине интенсивности падающего света.