Csináld Magad Kvantum Radír: Mit Csinálnak A Polarizátorok A Fotonokkal

A polarizáló filmnek van tengelye (diagramjainkban az irányát vonalakkal ábrázoljuk a filmen), és a film lehetővé teszi a tengellyel párhuzamosan lengő fény áthaladását. Úgy gondolhatja, hogy a fény olyan, mint egy kötélhullám, amelyet két ember között tartanak; a hullám a kötelet felfelé és lefelé, oldalról oldalra vagy bármelyik szögben mozgathatja. A rezgés szöge a hullám polarizációja.

A polarizáló film olyan, mint a párhuzamos rudak képernyője, amelyen a kötél áthalad: akadálytalanul engedi át a vele párhuzamosan polarizált hullámokat, teljesen elzárja a merőlegeseket, és lehetővé teszi, hogy a más szögben elhelyezkedő hullámok csökkent amplitúdóval átjutjanak. A legfontosabb, hogy a polarizátor másik oldalán megjelenő hullám (ha van ilyen) párhuzamosan polarizálódik a polarizátor átviteli tengelyével.

A polarizáló filmen átjutó fénnyel történõ kvantumleírás csak kissé eltérõen hangzik: A fény egyes fotonoknak nevezett részecskékbõl áll, és mint egy hullám, a fotonok mindegyikének lehet oszcillációs iránya. A foton minden alkalommal átjut, amikor eltalál egy polarizátort, amelynek átviteli tengelye párhuzamos a foton polarizációjával. A merőleges polarizátor minden alkalommal blokkolja a fotont. 45 fokos szögben a fotonnak 50 százalékos az esélye a továbbjutásra (a pontos valószínűség a szög változtatásával változik). A legfontosabb, hogy amikor egy foton valóban átmegy egy polarizátoron, akkor a másik oldalon polarizálódik a polarizátor átviteli tengelyével párhuzamosan.

A fény polarizálhatatlan is, ami azt jelenti, hogy a fényt alkotó fotonok véletlenszerű polarizációval rendelkeznek. Ez egy másik eset, amikor a fotonok fele átjut egy polarizátoron, és mint mindig, azok is polarizálódnak párhuzamosan a polarizátorral.

Kettőjük összerakásával láthatja a polarizátorok működését. Az egyik polarizátor elforgatásakor jól láthatja rajtuk, amikor tengelyeik egybe vannak állítva, egyáltalán alig, amikor merőlegesek, és bizonyos mértékben más szögekben is. Az első polarizátoron átjutó fotonokat ez polarizálja, majd a második áthaladásának valószínűsége függ a polarizációjuk és a második polarizátor tengelye közötti szögetől.

Érdekes hatás akkor következik be, ha két polarizátor merőleges, és egy harmadik szöget zár be közéjük (a 45 fok a legjobb): a harmadik polarizátor hozzáadásával némi fény átjuthat, még akkor is, ha várhatóan ez további akadályt jelent a A fény. Nézze meg, meg tudja-e magyarázni, miért történik ez (a válasz a www.sciam.com/ontheweb oldalon található). A barkácsoló kvantum radír a 45 fokos polarizátorra is támaszkodik, megváltoztatva a fény hatását.