Dlaczego filtry polaryzacyjne działają tylko w jednym kierunku?

Więc kupiłem wczoraj filtr polaryzacyjny z tarczą, którą można obrócić, aby zwiększyć / zmniejszyć efekt polaryzacji i zamontować bezpośrednio na obiektywie. Mam też stary filtr polaryzacyjny, który zamontowałeś w prostokątnym uchwycie filtra. Zbiegiem okoliczności, obecnie polaryzuję fizykę w szkole, więc zrozumcie pojęcia.

Zrozumienie, że mój ekran telefonu emituje spolaryzowane światło, możesz obrócić mój stary filtr przed ekranem i obserwować, jak przechodzi od jasnego do ciemnego, a następnie jasnego, a potem z powrotem do ciemnego itp. To działało w obie strony, więc jeśli odwróciłem mój filtruj, efekt byłby taki sam. Wypróbowuję go więc z moim nowym filtrem i zaczynam go obracać - efekt jest taki sam jak stary zgodnie z oczekiwaniami. Jednak jeśli go odwróciłem, efekt nie był wzrostem / spadkiem jasności, w rzeczywistości ekran zmienił się z ciepłego na chłodny, a następnie z powrotem na ciepły, a następnie na chłodny podczas obracania (tj. Pomarańczowy na niebieski).

Nie rozumiem, dlaczego tak się dzieje - na pewno powinien działać w obie strony, tak jak mój starszy filtr?

Mój telefon to Samsung Galaxy S8, więc ma wyświetlacz Super AMOLED.

Prawdopodobnie porównujesz polaryzator liniowy z polaryzatorem kołowym. Polaryzator liniowy jest podstawowym filtrem, który przepuszcza tylko fale świetlne spolaryzowane w określonym kierunku. Działa to w obie strony i można połączyć dwa z nich, aby uzyskać filtr o zmiennej gęstości - obracając drugi polaryzator, przepuszcza on większość światła, gdy kierunki polaryzacji są takie same, i minimalną ilość, gdy kierunki polaryzacji są na 90 stopni względem siebie.

Wiele starszych filtrów polaryzacyjnych było liniowych - i to brzmi jak twój filtr prostokątny.

Ale występuje również efekt polaryzacyjny, gdy światło odbija się od szkła lub wody pod kątem (ile zmienia się w zależności od kąta). - dlatego obrócenie polaryzatora często redukuje odbicia od wody lub szkła.

Niestety może to powodować problemy, gdy zdarza się to w systemach pomiaru / AF aparatu. Producenci wymyślili więc polaryzatory kołowe - są one droższe niż zwykłe polaryzatory liniowe i łączą polaryzator liniowy (z przodu) z drugą warstwą, która przekształca światło spolaryzowane liniowo w światło spolaryzowane kołowo - co nie cierpią na efekt odbicia. Ale to oznacza, że ​​działają one jak polaryzatory liniowe tylko w jedną stronę. (Szczegółowe informacje na temat działania drugiej warstwy - płyty ćwierćfalowej - patrz https://en.wikipedia.org/wiki/Waveplate ).

Efekt przesunięcia koloru jest prawdopodobnie podobny do efektu zastosowanego w mikroskopach geologicznych, gdzie można go wykorzystać do identyfikacji materiałów w cienko pokrojonych próbkach skał.

Cyfrowa automatyka sportowa aparatu, która dostosowuje ekspozycję i ostrość. Mechanizmy te prawdopodobnie zależą od półsrebrzonych zwierciadeł. Te działają jak lustrzane okulary przeciwsłoneczne; mijają trochę światła i odbijają resztę. Po zamontowaniu filtra polaryzacyjnego może to być upośledzenie zmniejszające skuteczność tej cudownej automatyzacji. Ponieważ montaż filtra polaryzacyjnego jest często pożądany, potrzebujemy takiego, który nie spowoduje krzywdy.

Używany przez nas filtr polaryzacyjny to tak naprawdę dwa filtry umieszczone razem. Filtr skierowany do przodu jest zwykłym polaryzacyjnym ekranem liniowym. Ten wykonuje swoją pracę. Łagodzi odbicia, zmniejsza zamglenie i zwiększa nasycenie. Ponieważ ciemnieje błękitne niebo, białe chmury wyróżniają się odważną ulgą. Czyli czynny jest filtr z góry.

Za ekranem polaryzacyjnym zamontowany jest drugi filtr zwany opóźniaczem. Ten filtr skutecznie odpolaryzuje światło. Ten filtr warstwowy jest teraz nazywany polaryzatorem kołowym. Jest to w porządku, ponieważ działania ekranu polaryzacji z góry nie są zakłócone, podobnie jak automatyka aparatu. Obrócenie tego „okrągłego” polaryzatora skutecznie zmniejsza jego zdolność do polaryzacji światła.

Nawiasem mówiąc, pierwsi naukowcy pracujący z materiałami, które spolaryzowały światło, fałszywie założyli, że światło ma komponent + i - coś w rodzaju magnesu ma biegun północny i południowy. Zakładali, że filtr w jakiś sposób rozdzielił światło na dodatnie i ujemne (spolaryzowane) wiązki światła. Okazało się to nieprawdą, ale polaryzacja nazwy utknęła.

Większość zgodziłaby się, że filtr polaryzacyjny jest filtrem obowiązkowym.

Polaryzatory są zabawne i wyświetlają efekty mechaniki kwantowej, które mogą dezorientować ludzi. Światło i wszystkie fale elektromagnetyczne można uznać za składające się z dwóch części, z których jedna jest o ćwierć fali za drugą. Jeśli dwie części mają wyrównane pola elektryczne, wówczas mamy polaryzację liniową (i istnieje wiele kierunków wyrównania). Jeśli druga część zwróciła się w bok, wówczas ogólny efekt fali zmienia się w helisę (spiralę). Stary filtr wybiera tylko wyrównane fale, podczas gdy nowe filtry wybierają te ułożone jako helisa (z określonym kierunkiem skrętu).

Wielu ludzi uważa, że ​​liniowy stan wyrównany jest „stanem kwantowym” (tj. Policzalnym), podczas gdy w rzeczywistości (kwantowej) tylko dwa spiralne stany lewej i prawej polaryzacji kołowej są odrębnymi stanami policzalnymi.

Na fajny test weź trzy liniowe polaryzatory (np. Spolaryzowane okulary w sklepie). Pierwszy ustawiony w normalnym kierunku „do góry”, drugi ustawiony pod kątem prostym (w poprzek) i nie obserwuje światła. Teraz dodaj trzeci pod kątem 45 ° z tyłu - nadal nic, ale teraz umieść ten trzeci polaryzator na środku - Obserwuj, co się dzieje i zastanawiaj się, dlaczego! (Polaryzacja liniowa nie jest stanem kwantowym). Zobacz film pokazujący MinutePhysics .

Zastosowanie polaryzatorów liniowych w kryptografii kwantowej może oszukiwać ludzi, którzy myślą, że złamali prawa prawdopodobieństwa (patrz twierdzenie Bella), podczas gdy w rzeczywistości obliczenia prawdopodobieństwa są wykonywane na okręgu, a nie kwadracie (te 45 ° polaryzatory liniowe nie są klasycznym wyborem 50:50!)

Istnieją 3 rodzaje filtrów polaryzacyjnych:

• 1st Linea (dla kamer z manualnym ustawianiem ostrości).
• 2nd Circular (dla kamer z manualnym ustawianiem ostrości), oraz
• Trzeci okrągły (dla lustrzanek cyfrowych i ogólnych aparatów z automatycznym ustawianiem ostrości, które zawierają oba elementy, aby nie zakłócać ogniskowania i / lub ekspozycji).

Niestety niektórzy producenci nic o nich nie rozumieją, dlatego polaryzacja kołowa została zamontowana w obrotowej ramce, gdy nie ma sensu jej obracać.

Jeśli używasz lustrzanki cyfrowej lub aparatu z automatyczną regulacją ostrości, musisz mieć liniowy element w okrągłym filtrze polaryzacyjnym.

Więc najlepiej zrobić sztuczkę na ekranie telefonu przed zakupem filtra. W ten sposób możesz przynajmniej stwierdzić, że ma on składową liniową, nawet jeśli na boku widnieje napis CPL.