Polarizace

Cvičení 1

Uvažujme uspořádání dvou experimentů s polarizačními filtry dle následujícího obrázku.

Za předpokladu, že dopadající světlo není polarizované, určete, zda je intenzita propuštěného světla větší v uspořádání A, menší v uspořádání A, nebo je v obou uspořádáních A i B stejná. Odpověď zdůvodněte.

Intenzita světla je v obou případech stejná. První filtr vytvoří z nepolarizovaného světla světlo lineárně polarizované. Druhý filtr má rovinu polarizace natočenou o stejný úhel vlevo nebo vpravo, a intenzita propuštěného světla tedy bude v obou případech stejná.

Cvičení 2

Uvažujme uspořádání dvou experimentů s polarizačními filtry dle předchozího obrázku.

Dopadající světlo je vodorovně polarizované. Vyberte správné tvrzení o intenzitě propuštěného světla:

Intenzita propuštěného světla je v obou případech stejná, protože úhel otočení polarizační roviny \( \theta \) mezi filtry je v obou případech stejně velký.
Intenzita propuštěného světla je větší v případě B, protože všechno světlo prochází přes první polarizační filtr.
Intenzita propuštěného světla je menší v případě B než v případě A. Světlo propuštěné v případě B má dokonce nulovou intenzitu, protože první polarizační filtr je orientován svisle.

Cvičení 3

Jak by měla být orientována polarizační rovina brýlí, které by zamezily odleskům na skleněné ploše na následujícím obrázku? Odpověď vysvětlete.

24.60 – Světlo odražené od skleněné desky.
Zdroj

Protože odražené světlo je vodorovně polarizované, filtr v polarizačních brýlích by měl být orientován kolmo na tento směr. V tomto případě bude odražené světlo zcela eliminováno a brýlemi neprojde.

Cvičení 4

Opticky aktivní látky jsou takové, které stáčí rovinu polarizace světla. Úhel, o který je při průchodu takovou látkou otočena rovina polarizovaného světla, závisí na koncentraci látky v roztoku.

V průběhu expriementu byly pomocí polarimetru měřeny hodnoty intenzity světla, které prošlo dvěma polarizačními filtry a cukerným roztokem, vloženým do prostoru mezi nimi.

24.61 – Porovnání průchodu světla destilovanou vodou a cukerným roztokem. Při průchodu cukerným roztokem je rovina polarizace stočena o úhel přibližně 32°.
Zdroj

Při opakovaném měření pro roztoky různých koncentrací byly naměřeny tyto hodnoty:

látka	koncentrace \(c\) (% původního roztoku)	úhel pootočení roviny polarizace \(\theta\) (°)
destilovaná voda	0	0
sacharóza	100	73,5
sacharóza	50	35,5
sacharóza	25	18
sacharóza	12,5	8,2
sacharóza, neznámá koncentrace	?	18,7

Sestrojte graf závislosti úhlu pootočení roviny polarizace \(\theta\) na koncentraci roztoku \(c\).
Určete, o jaký druh závislosti se jedná. Najděte jeho matematický model.
Ze získané rovnice určete neznámou koncentraci sacharózy v posledním měření.

a) Viz obrázek 24.62 níže;
Jde o přímou úměrnost. Rovnice matematického modelu hledané závislosti je \(\theta=0{,}73c\);
\(c=25{,}6\ \%\).