Polarizace odrazem

Pokus číslo: 1835

  • Cíl pokusu

    Cílem experimentu je prokázat, že odrazem vzniká z nepolarizovaného světla světlo částečně nebo úplně polarizované.

  • Teorie

    Při dopadu světelné vlny na rozhraní dvou prostředí dochází k rozkladu původní vlny do vlny lomené a vlny odražené. I pokud je dopadající vlna nepolarizovaná, u odražené vlny dochází k částečné lineární polarizaci, přičemž její rovina je rovnoběžná s rovinou rozhraní.

    Míra polarizace odražené vlny závisí na úhlu dopadu. Odražená vlna může být dokonce úplně polarizovaná, pokud světlo dopadá pod tzv. Brewsterým úhlem.

  • Pomůcky

    Filtr lineárně polarizovaného světla, akvárium s vodou, hořící svíčka.

  • Postup

    1. Umístěte hořící svíčku nad akvárium s vodou tak, aby bylo možné pozorovat odraz jejího plamene od vodní hladiny.

    2. Dívejte se na odraz plamene filtrem lienárně polarizovaného světla a zvolna jím otáčejte.

  • Vzorový výsledek

    Provedení experimentu ukázalo, že nejen odraz na vodního hladině, ale také odraz na lakovaném povrchu kovového zvedáku (původně zamýšleného pouze pro umístění svíčky) vede ke vzniku částečně polarizovaného světla – při otáčení polarizačního filtru odraz střídavě slábne a sílí, jak ukazuje video č. 1. Přechodu od maximální intenzity odraženého světla k minimální intenzitě odpovídá pootočení filtru o úhel 90°.

    Video č. 1:

    Video č. 2 pak zachycuje stejný efekt, tentokrát ale nejen pro lakovaný povrch zvedáku, ale také pro odraz plamene svíčky, který podle natočení polarizačního filtru mění svoji intenzitu.

    Video č. 2:

  • Metodické poznámky

    • Pokud máte k dispozici více polarizačních filtrů, můžete je po tomto experimentu rozdat studentům do skupin a nechat je, aby našli v místnosti další povrchy, které světlo při odrazu výrazně polarizují.

    • Polarizační filtry používají pro svoji práci fotografové, pokud se chtějí na svých snímcích zbavit nežádoucích odlesků a dosáhnout sytých barev. Pokud máte k dispozici větší množství polarizačních filtrů, lze je studentům rozdat a nechat je, aby pomocí vlastního mobilního telefonu nafotili stejný snímek jednou s použitím filtru a jednou bez něj (...a následně je porovnali).

Typ pokusu: kvalitativní
Věková skupina: od střední školy
Potřebné vybavení: proveditelné s pomůckami, které se na školách obvykle vyskytují
Čas přípravy pokusu: do 3 minut
Čas provedení pokusu: do 3 minut
Pokus je zachycen na videu
Multimediální encyklopedie fyziky