Номер 3, страница 93 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

3. Какие вещества называют поляризаторами, какое применение они получили?

Какие вещества называют поляризаторами
Поляризаторы — это оптические устройства, которые преобразуют естественный (неполяризованный) свет в поляризованный. В естественном свете вектор напряженности электрического поля $\text{E}$ совершает колебания во всех возможных направлениях, перпендикулярных вектору скорости распространения волны. Поляризатор избирательно пропускает колебания, лежащие только в одной определенной плоскости (называемой плоскостью поляризации), а колебания в других плоскостях поглощает или отражает.
Поляризаторы являются не столько отдельными веществами, сколько устройствами, изготовленными из материалов с особыми оптическими свойствами. Основные типы поляризаторов и материалы для них:
1. Поляроиды. Наиболее распространенный тип. Это тонкие полимерные пленки, в которые внедрены и ориентированы в одном направлении длинные молекулы (например, йода) или микрокристаллы (например, герапатита). Эти ориентированные структуры поглощают свет, поляризованный параллельно их длинной оси, и пропускают свет с перпендикулярной поляризацией.
2. Дихроичные кристаллы. Некоторые природные кристаллы, такие как турмалин, обладают свойством дихроизма — способностью по-разному поглощать свет с разной поляризацией. При прохождении через достаточно толстый кристалл естественный свет становится поляризованным.
3. Поляризационные призмы. Устройства, такие как призма Николя или призма Глана-Томпсона, изготавливаются из анизотропных кристаллов (например, исландского шпата), обладающих свойством двойного лучепреломления. Падающий луч света разделяется на два луча с взаимно перпендикулярной поляризацией. Один из лучей отсеивается, а второй проходит дальше в виде полностью поляризованного света.

Ответ: Поляризаторами называют устройства, которые преобразуют естественный свет в поляризованный, пропуская световые колебания только в одной плоскости. Их изготавливают из специальных материалов: поляроидных пленок (полимеры с ориентированными молекулами йода), дихроичных кристаллов (например, турмалин) или анизотропных кристаллов (исландский шпат).

какое применение они получили
Благодаря своей способности управлять поляризацией света, поляризаторы нашли широкое применение в технике, науке и повседневной жизни.
1. Жидкокристаллические дисплеи (ЖК-экраны). Это одно из самых важных применений. Экраны телевизоров, мониторов, смартфонов и многих других устройств состоят из нескольких слоев, включая два поляризационных фильтра. Между ними находится слой жидких кристаллов, которые под действием электрического поля могут поворачивать плоскость поляризации проходящего через них света. Второй поляризатор (анализатор) либо пропускает, либо блокирует свет, создавая таким образом изображение.
2. Солнцезащитные очки. Поляризационные очки эффективно устраняют блики, возникающие при отражении солнечного света от горизонтальных поверхностей, таких как вода, мокрый асфальт, снег. Отраженный свет частично поляризован горизонтально, а фильтры в очках имеют вертикальную ось поляризации, блокируя эти мешающие блики.
3. Фотография и видеосъемка. Поляризационные светофильтры для объективов используются для удаления отражений от неметаллических поверхностей (стекло, вода), а также для повышения насыщенности цвета и контраста изображения (например, небо на фотографии становится более темным и глубоким).
4. 3D-кинематограф. Некоторые технологии создания объемного изображения (например, RealD) основаны на поляризации. Два проектора показывают на экране изображения для левого и правого глаза, поляризованные по-разному (например, с правой и левой круговой поляризацией). Специальные очки пропускают к каждому глазу только предназначенное для него изображение, создавая иллюзию глубины.
5. Наука и промышленность. Поляризаторы являются ключевыми элементами многих измерительных приборов. В поляризационных микроскопах их используют для изучения структуры кристаллов и биологических тканей. В сахариметрах — для определения концентрации сахара в растворе по углу поворота плоскости поляризации. Метод фотоупругости, использующий поляризованный свет, позволяет визуализировать распределение механических напряжений в деталях машин и строительных конструкциях.

Ответ: Поляризаторы применяются в жидкокристаллических экранах, солнцезащитных очках для борьбы с бликами, в фото- и видеотехнике для улучшения качества изображения, в 3D-кинотеатрах для создания объемного эффекта, а также в научных и промышленных приборах (микроскопы, сахариметры) для анализа веществ и материалов.