Чому поляризаційні фільтри працюють лише в одному напрямку?

Тому я вчора придбав поляризаційний фільтр, у якого є циферблат, який ви можете повернути, щоб збільшити / зменшити ефект поляризації та встановити прямо на об'єктив. У мене також є старий поляризуючий фільтр, який був встановлений у прямокутний тримач фільтра. За збігом обставин я в школі зараз займаюся поляризацією з фізики, тому розумію поняття.

Розуміючи, що на екран мого телефону виводиться поляризоване світло, ви можете повернути мій старий фільтр перед екраном і спостерігати, як він переходить від світлого до темного, потім світла, потім назад до темного тощо. Це спрацювало обома способами, тому якщо я перевернув свій фільтруючи навколо, ефект був би однаковий. Тож я пробую його з новим фільтром, і починаю його обертати - ефект такий же, як і старий, як очікувалося. Однак якщо я перевернув його, ефект був не збільшення / зменшення яскравості, він фактично змусив екран перейти від теплого до холодного, потім повернутися до теплого, щоб потім охолонути, коли ви повертаєте його (тобто оранжевий до синього).

Я не розумію, чому це відбувається - напевно, це має працювати обома способами, як мій старий фільтр?

Мій телефон - це Samsung Galaxy S8, тому він має дисплей Super AMOLED.

Ви, мабуть, порівнюєте лінійний поляризатор з круговим поляризатором. Лінійний поляризатор - це базовий фільтр, який пропускає лише світлові хвилі, поляризовані в певному напрямку. Це працює як навпаки, і ви можете об'єднати два з них, щоб отримати фільтр змінної щільності - обертаючи другий поляризатор, він пропускає більшу частину світла, коли напрямки поляризації однакові, і мінімальна кількість, коли напрямки поляризації знаходяться на 90 градусів один до одного.

Багато старих поляризаційних фільтрів були лінійними - і це виглядає так, як це ваш прямокутний фільтр.

Але є і поляризаційний ефект, коли світло відбивається від скла або води під кутом (скільки залежить від кута). - ось чому обертання поляризатора часто може зменшити відбиття від води чи скла.

На жаль, це може спричинити проблеми, коли це відбувається в системах вимірювання / автофокусування камери. Тож виробники придумали ідею кругових поляризаторів - вони дорожчі, ніж звичайні лінійні поляризатори, і поєднують лінійний поляризатор (спереду) з другим шаром, який перетворює лінійно поляризоване світло в кругове поляризоване світло - що не страждають від ефекту відображення. Але це означає, що вони працюють лише як лінійні поляризатори в одну сторону. (Детальніше про те, як працює другий шар - чверть хвильова плита, дивіться на https://en.wikipedia.org/wiki/Waveplate ).

Ефект змінення кольорів, ймовірно, схожий з тим, який використовується в геологічних мікроскопах, де його можна використовувати для виявлення матеріалів у зразках тонко нарізаної породи.

Цифрова камера спортивної автоматизації, яка регулює експозицію та фокус. Ці механізми, ймовірно, залежать від напівсріблених дзеркал. Вони працюють як дзеркальні сонцезахисні окуляри; вони пропускають деяке світло і відбивають решту. Коли ви монтуєте поляризуючий фільтр, це може призвести до зменшення ефективності цієї чудової автоматики. Оскільки монтаж поляризаційного фільтра часто бажаний, нам потрібен той, який не буде робити пустощів.

Поляризаційний фільтр, який ми використовуємо, насправді є двома фільтрами, просоченими разом. Передній облицювальний фільтр - це звичайний поляризуючий лінійний екран. Цей робить свою роботу. Він пом’якшує роздуми, зменшує імлу та збільшує насиченість. Оскільки затьмарює синє небо, білі хмари змушені виділятися сміливим рельєфом. Тож саме напередній фільтр робить діло.

За поляризаційним екраном встановлений другий фільтр, який називається сповільнювачем. Цей фільтр ефективно деполяризує світло. Цей сендвіч-фільтр зараз називають круговим поляризатором. Це нормально, оскільки дії поляризуючого екрана на передній панелі не порушені, а також автоматизація камери. Якщо повернути цей «круговий» поляризатор, ви ефективно пом’якшите його здатність поляризувати світло.

До речі, перші вчені, що працювали з матеріалами, які поляризували світло, помилково припускали, що світло має + і - компонент, щось на зразок магніту має Північний та Південний полюси. Вони припускали, що фільтр якось розщеплює світло на позитивні та негативні (поляризовані) промені світла. Це було доведено помилково, але поляризація назви застрягла.

Більшість погодиться, поляризаційний фільтр - це обов'язковий фільтр.

Поляризатори - це весело і демонструють ефекти квантової механіки, які можуть бентежити людей. Світло та всі електромагнітні хвилі можна вважати двома частинами, причому одна - на чверть хвилі позаду іншої. Якщо у двох частин електричні поля вирівняні, то у нас лінійна поляризація (і є багато напрямків вирівнювання). Якщо друга частина повернула в бік, то загальний хвильовий ефект перетворюється на спіраль (спіраль). Старий фільтр вибирає саме для вирівняних хвиль, а нові фільтри вибирають для спіралей, розташованих як спіраль (з певним напрямком повороту).

Багато людей вважають, що лінійно вирівняний стан є «квантовим станом» (тобто лічильним), тоді як у (квантовій) реальності лише два спіральних стану лівої та правої кругової поляризації є різними підрахунковими станами.

Для веселого тестування візьміть три лінійні поляризатори (наприклад, поляризовані сонцезахисні окуляри в магазині). Перший встановлюється в нормальному напрямку "вгору", другий встановлюється під прямим кутом (впоперек), і спостерігати, щоб світло не проникало. Тепер додайте третій на 45 ° в задній частині - все ще нічого, але тепер поставте третій поляризатор посередині - спостерігайте за тим, що відбувається, і дивуйтеся чому! (Лінійна поляризація - не квантовий стан.) Дивіться це відео MinutePhysics для демонстрації .

Використання лінійних поляризаторів у квантовій криптографії може змусити людей думати, що вони порушили закони ймовірності (див. Теорему Белла), адже насправді просто обчислення ймовірності робиться на колі, а не на квадраті (ці 45 ° лінійні поляризатори не класичний вибір 50:50!)

Існує 3 види поляризаційних фільтрів про:

• 1-а Linea (для камер з плівковим фокусом вручну).
• 2-й циркуляр (для відеокамер з ручним фокусуванням) та
• 3-е циркулярне (для DSLR-дисків та загальних камер автофокусування, які містять одночасно, щоб не порушити компоненти фокусування та експонування).

На жаль, деякі виробники нічого не розуміють про них, тому ваша кругова поляризація була встановлена ​​у обертовій панелі, коли немає сенсу її обертати.

Якщо ви використовуєте DSLR або камеру автофокусування, вам потрібно мати лінійний компонент у круговому поляризуючому фільтрі.

Тож найкраще виконати фокус на екрані телефону, перш ніж купувати фільтр. Таким чином, ви можете принаймні сказати, що він має лінійну складову, навіть незважаючи на те, що CPL є збоку.