Zadanie 9: Polaryzacja światła

Arkusz
CKE Maj 2025 · Maj · 2025
Punkty
3 pkt
Dział
Optyka · Polaryzacja światła
Trudność
Poziom trudności: średnie
Wiązka niespolaryzowanego światła o natężeniu I pada prostopadle na polaryzator liniowy P1. Światło, które przeszło przez polaryzator P1, dalej pada prostopadle na polaryzator liniowy P2.

Treść zadania

Wiązka niespolaryzowanego światła o natężeniu I pada prostopadle na polaryzator liniowy P1. Światło, które przeszło przez polaryzator P1, dalej pada prostopadle na polaryzator liniowy P2. Opisaną sytuację przedstawia rysunek 1. Przyjmij następujące warunki i oznaczenia: • natężenie światła po przejściu przez P1 oznaczymy jako I1, przy czym I1 = 1/2 I • natężenie światła po przejściu przez P2 oznaczymy jako I2 • kąt między osiami polaryzacji O1 oraz O2 polaryzatorów P1 oraz P2 oznaczymy jako α • amplitudę fali elektromagnetycznej (amplitudę natężenia pola elektrycznego) po przejściu przez P1 oznaczymy jako E1, a po przejściu przez P2 oznaczymy jako E2. Na rysunku 2. przedstawiono widok w płaszczyźnie równoległej do obu polaryzatorów. Oznaczono na nim osie polaryzacji O1 oraz O2 obu polaryzatorów oraz wektor E1. Zadanie 9.1. (0–1) Na rysunku 2. narysuj wektor E2 – amplitudę natężenia pola elektrycznego po przejściu światła przez polaryzator P2. Zachowaj odpowiedni kierunek, właściwy zwrot oraz długość wektora, odpowiadającą jego wartości. Zadanie 9.2. (0–2) Polaryzatory ustawiono tak, że ich osie polaryzacji były względem siebie pod kątem α = 45°. Oceń prawdziwość poniższych zależności. Zaznacz P, jeśli zależność jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa. 1. E1 = √2 E2 [P/F] 2. I1 = 2 I2 [P/F] 3. I = 4 I2 [P/F]

Odpowiedź i wynik końcowy

Zadanie 9.1: Wektor E2 powinien być skierowany wzdłuż osi O2, a jego długość powinna wynosić E2=E1⋅cos⁡(45∘)=E1⋅22E_2 = E_1 \cdot \cos(45^\circ) = E_1 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2}. Zadanie 9.2: 1. P (ponieważ E2=E1⋅cos⁡(45∘)=E1⋅22⇒E1=2E2E_2 = E_1 \cdot \cos(45^\circ) = E_1 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} \Rightarrow E_1 = \sqrt{2} E_2) 2. P (ponieważ I2=I1⋅cos⁡2(45∘)=I1⋅0.5⇒I1=2I2I_2 = I_1 \cdot \cos^2(45^\circ) = I_1 \cdot 0.5 \Rightarrow I_1 = 2 I_2) 3. P (ponieważ I1=0.5II_1 = 0.5 I oraz I1=2I2⇒0.5I=2I2⇒I=4I2I_1 = 2 I_2 \Rightarrow 0.5 I = 2 I_2 \Rightarrow I = 4 I_2)

Wideo-rozwiązanie krok po kroku

Obejrzyj publiczne rozwiązanie wideo na YouTube