2018-07-01
Плоская монохроматическая волна естественного, света с интенсивностью $I_{0}$ падает нормально на непрозрачный экран с круглым отверстием, которое представляет собой первую зону Френеля для точки наблюдения Р. Найти интенсивность света в точке Р после того, как отверстие перекрыли двумя одинаковыми поляроидами, главные направления которых перпендикулярны друг к другу, а граница их раздела проходит:
а) по диаметру отверстия;
б) по окружности, ограничивающей первую половину зоны Френеля.
Решение:
(а) Предположим сначала, что поляроид отсутствует, а амплитуда от всего отверстия, которое проходит над первой зоной Френеля, равна $A_{1}$
Тогда, мы знаем, что $I_{0} = \frac{A_{1}^{2} }{4}$,
Когда появляется поляроид, как показано выше, каждая половина передает только соответствующий поляризованный свет. Если полное отверстие было покрыто одним поляроидом, передаваемая амплитуда будет ($A_{1} / \sqrt{2}$).
Поэтому амплитуда, передаваемая в данном случае, будет $\frac{A_{1} }{2 \sqrt{2} }$ через любую половину.
Поскольку эти передаваемые волны поляризованы во взаимно перпендикулярных плоскостях, общая интенсивность будет
$\left ( \frac{A_{1} }{2 \sqrt{2} } \right )^{2} + \left ( \frac{A_{1} }{2 \sqrt{2} } \right )^{2} = \frac{A_{1}^{2} }{4} = I_{0}$.
(б) Мы интерпретируем проблему как означающую, что две части поляроида разделены вдоль окружности круга, ограничивающего первую половину зоны Френеля. (Это, однако, несовместимо с полярностью поляроидов, но никакая другая интерпретация не имеет смысла.)
Из задачи 8162 видно, что амплитуда волны, передаваемых через две части,
$\frac{A_{1} }{2 \sqrt{2} } (1 + i)$ и $\frac{A_{1} }{2 \sqrt{2} } (1 - i)$
и интенсивность
$\left | \frac{A_{1}^{2} }{2 \sqrt{2} } (1 + i) \right |^{2} + \left | \frac{A_{1} }{2 \sqrt{2} } (1 - i) \right |^{2} = \frac{A_{1}^{2} }{2} = 2I_{0}$