Номер 70.18, страница 244 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 70. Волновая оптика. Глава 9. Оптические явления - номер 70.18, страница 244.

70.18 [н] Отражённые от поверхности диэлектрика солнечные лучи оказываются частично или полностью поляризованными в плоскости, перпендикулярной плоскости падения луча. В каком направлении должна быть ориентирована оптическая ось поляризационных очков автомобилиста или рыболова, чтобы отражённый от поверхности воды или мокрой дороги поляризованный свет не слепил глаза?

Решение:

Солнечный свет является естественным, то есть неполяризованным. Это означает, что вектор напряженности электрического поля $\vec{E}$ в световой волне совершает колебания во всех направлениях, перпендикулярных направлению распространения света.

Когда солнечный свет отражается от диэлектрической поверхности, такой как вода или мокрый асфальт, он становится частично или полностью поляризованным. Согласно условию задачи (и закону Брюстера), отраженный свет преимущественно поляризован в плоскости, перпендикулярной плоскости падения.

Рассмотрим ситуацию для автомобилиста или рыболова. Свет от солнца падает сверху на горизонтальную поверхность дороги или воды и отражается в глаза наблюдателю. Плоскость падения — это плоскость, содержащая падающий луч, отраженный луч и перпендикуляр (нормаль) к отражающей поверхности. В данном случае отражающая поверхность горизонтальна, поэтому нормаль к ней направлена вертикально. Следовательно, плоскость падения является вертикальной плоскостью.

Поскольку отраженный свет поляризован в плоскости, перпендикулярной плоскости падения, а плоскость падения вертикальна, то отраженные лучи (блики) поляризованы в горизонтальной плоскости. Это означает, что колебания вектора напряженности электрического поля $\vec{E}$ в отраженной световой волне происходят преимущественно в горизонтальном направлении.

Поляризационные очки представляют собой фильтры-поляроиды. Каждый такой фильтр имеет так называемую оптическую ось (или ось пропускания). Поляроид свободно пропускает свет, плоскость поляризации которого совпадает с направлением его оптической оси, и практически полностью задерживает свет, поляризованный в перпендикулярной плоскости.

Чтобы устранить слепящие блики от воды или мокрой дороги, необходимо заблокировать отраженный, горизонтально поляризованный свет. Для этого оптическая ось поляризационных очков должна быть ориентирована перпендикулярно плоскости поляризации этого света. Так как свет поляризован горизонтально, ось очков должна быть направлена вертикально. В этом случае горизонтальная составляющая света будет заблокирована, и интенсивность бликов значительно уменьшится.

Ответ: Оптическая ось поляризационных очков должна быть ориентирована в вертикальном направлении.