Каково будет изменение интенсивности света после прохождения через систему, состоящую из трех поляроидов, у которых

Для решения данной задачи нам необходимо учесть законы прохождения поляризованного света через поляроиды.

Каждый поляроид является оптическим элементом, который пропускает только свет, поляризованный в определенной плоскости, называемой оптической осью поляроида. Угол между оптической осью поляроида и осью координат определяет угол поворота поляроида.

Изначально падает естественный свет, который имеет все возможные направления колебаний в плоскости падения. После прохождения через первый поляроид с углом поворота 0°, интенсивность света остается неизменной, так как свет проходит без изменений.

Затем свет проходит через второй поляроид с углом поворота 30°. В данном случае, происходит понижение интенсивности света. Почему? Поле колебаний света разлагается на две компоненты: вертикальную и горизонтальную. Поляроид, у которого оптическая ось составляет угол 30° с горизонтальной осью координат, пропускает только компоненту света, поляризованную горизонтально. Вертикальная компонента не проходит через такой поляроид и интенсивность света уменьшается.

Затем свет проходит через третий поляроид с углом поворота 60°. В данном случае интенсивность света еще больше понижается. Почему? Поляроид с углом поворота 60° пропускает только компоненту света, поляризованную по оси, составляющей угол 60° с горизонтальной осью координат. Из предыдущего шага свет содержит только горизонтальную компоненту, поэтому вертикальная компонента не будет проходить через третий поляроид.

Таким образом, после прохождения через все три поляроида углов поворота 0°, 30° и 60° соответственно, интенсивность света будет снижена.

Математически можно выразить изменение интенсивности света следующим образом:

\[ I = I_0 \cdot \cos^2(\theta_1) \cdot \cos^2(\theta_2) \cdot \cos^2(\theta_3) \]

где
\( I \) - интенсивность света после прохождения через систему поляроидов,
\( I_0 \) - исходная интенсивность света,
\( \theta_1 \), \( \theta_2 \), \( \theta_3 \) - углы поворота оптических осей первого, второго и третьего поляроидов соответственно.

В данном случае углы поворота всех трех поляроидов равны 0°, 30° и 60°. Подставляя эти значения в формулу, мы можем вычислить изменение интенсивности света.

\[ I = I_0 \cdot \cos^2(0°) \cdot \cos^2(30°) \cdot \cos^2(60°) \]

Расчет показывает, что изменение интенсивности света будет равно:

\[ I = I_0 \cdot (1) \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^2 \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^2 = \frac{1}{16} \cdot I_0 \]

Таким образом, интенсивность света после прохождения через систему трех поляроидов будет равна \(\frac{1}{16}\) от исходной интенсивности.