Tại sao các bộ lọc phân cực chỉ hoạt động theo một hướng?


16

Vì vậy, tôi đã mua một bộ lọc phân cực ngày hôm qua có mặt số mà bạn có thể xoay để tăng / giảm hiệu ứng phân cực và gắn trực tiếp lên ống kính. Tôi cũng có một bộ lọc phân cực cũ là bộ lọc mà bạn đã gắn trong giá đỡ bộ lọc hình chữ nhật. Tình cờ, hiện tại tôi đang thực hiện phân cực trong vật lý ở trường, vì vậy hãy hiểu các khái niệm.

Hiểu rằng màn hình điện thoại của tôi xuất ra ánh sáng phân cực, bạn có thể xoay bộ lọc cũ của tôi ở phía trước màn hình và xem nó chuyển từ sáng sang tối, sau đó sáng trở lại tối, v.v ... Nó hoạt động cả hai cách, vì vậy nếu tôi lật lọc xung quanh, hiệu quả sẽ như nhau. Vì vậy, tôi đã thử nó với bộ lọc mới của mình và bắt đầu xoay nó - hiệu ứng giống như bộ lọc cũ như mong đợi. Tuy nhiên, nếu tôi lật nó lên, hiệu ứng không phải là tăng / giảm độ sáng, nó thực sự làm cho màn hình chuyển từ ấm sang mát, sau đó trở lại ấm sau đó làm mát khi bạn xoay nó (tức là màu cam sang màu xanh).

Tôi không hiểu tại sao điều này xảy ra - chắc chắn nó sẽ hoạt động theo cả hai cách như bộ lọc cũ của tôi?

Điện thoại của tôi là Samsung Galaxy S8, vì vậy nó có màn hình Super AMOLED.

Câu trả lời:


20

Có lẽ bạn đang so sánh một polariser tuyến tính với một polariser tròn. Polariser tuyến tính là một bộ lọc cơ bản chỉ truyền các sóng ánh sáng phân cực theo một hướng cụ thể. Nó hoạt động cả hai chiều và bạn có thể kết hợp hai trong số chúng để tạo ra một bộ lọc mật độ thay đổi - bằng cách xoay polariser thứ hai, nó sẽ vượt qua hầu hết ánh sáng khi các hướng phân cực giống nhau và một lượng tối thiểu khi các hướng phân cực ở 90 độ với nhau.

Nhiều bộ lọc phân cực cũ hơn là bộ lọc tuyến tính - và âm thanh đó giống như bộ lọc hình chữ nhật của bạn.

Nhưng cũng có một hiệu ứng phân cực khi ánh sáng phản xạ khỏi thủy tinh hoặc nước ở một góc (thay đổi bao nhiêu theo góc). - đó là lý do tại sao quay một chiếc xe tăng thường có thể làm giảm phản xạ từ nước hoặc thủy tinh.

Thật không may, điều đó có thể gây ra vấn đề khi nó xảy ra trong các hệ thống đo sáng / AF của máy ảnh. Vì vậy, các nhà sản xuất đã đưa ra ý tưởng về các polaris tròn - những thứ này đắt hơn các polaris tuyến tính đơn giản, và kết hợp một polariser tuyến tính (ở phía trước) với một lớp thứ hai chuyển đổi ánh sáng phân cực tuyến tính thành ánh sáng phân cực tròn - không chịu hiệu ứng phản chiếu. Nhưng điều đó có nghĩa là chúng chỉ hoạt động giống như các máy bay chiến đấu tuyến tính một chiều. (Để biết chi tiết về cách lớp thứ hai - một tấm sóng quý - hoạt động, hãy xem https://en.wikipedia.org/wiki/Waveplate ).

Hiệu ứng chuyển màu có lẽ tương tự như hiệu ứng được sử dụng trong kính hiển vi địa chất, nơi nó có thể được sử dụng để giúp xác định vật liệu trong các mẫu đá được cắt lát mỏng.


3
Như một phụ lục; một bộ phân cực tuyến tính chọn trạng thái phân cực (tuyến tính) bằng cách chặn tất cả các trạng thái khác. Ánh sáng phân cực tròn, trung bình, chứa các phần bằng nhau của tất cả các góc phân cực. Vì vậy, không có vấn đề gì, bộ phân cực tuyến tính sẽ luôn lấy ra (khoảng) 50% ánh sáng. Nếu nguồn không được phân cực, như ánh sáng ban ngày, bản thu sóng không có tác dụng. Nếu nó được phân cực, nó sẽ chuyển đổi nguồn từ phân cực tuyến tính sang tròn, hoặc tròn sang phân cực tuyến tính. Màn hình của bạn được phân cực tuyến tính, do đó CPL ngược lại làm cho nó bị phân cực tròn và do đó không có hiệu ứng góc theo cách "sai".
Brandon Dube

3
@BrandonDube xứng đáng được trả lời, vì nó trực tiếp trả lời câu hỏi tại sao nó không làm gì khi quay lại :)
hobbs

4

Máy ảnh kỹ thuật số tự động thể thao điều chỉnh phơi sáng và lấy nét. Các cơ chế này có khả năng phụ thuộc vào gương bán bạc. Chúng hoạt động như kính râm phản chiếu; họ vượt qua một số ánh sáng và phản ánh phần còn lại. Khi bạn lắp bộ lọc phân cực, nó có thể là một khiếm khuyết làm giảm hiệu quả của tự động hóa tuyệt vời này. Bởi vì việc lắp bộ lọc phân cực thường là mong muốn, chúng tôi cần một bộ lọc sẽ không gây ra nghịch ngợm.

Bộ lọc phân cực chúng tôi sử dụng thực sự là hai bộ lọc được kẹp với nhau. Bộ lọc mặt trước là một màn hình tuyến tính phân cực thông thường. Điều này làm công việc. Nó giảm nhẹ sự phản xạ, cắt giảm khói mù và tăng độ bão hòa. Bởi vì nó làm tối bầu trời xanh, những đám mây trắng được tạo ra để nổi bật trong bức phù điêu táo bạo. Vì vậy, đó là bộ lọc trả trước thực hiện hành động.

Đằng sau màn hình phân cực được gắn một bộ lọc thứ hai được gọi là bộ làm chậm. Bộ lọc này khử cực hiệu quả ánh sáng. Bộ lọc bánh sandwich này bây giờ được gọi là một phân cực tròn. Điều đó không sao vì các hành động của màn hình phân cực phía trước không bị suy yếu và cũng không phải là tự động hóa của máy ảnh. Nếu bạn xoay phân cực tròn tròn này, bạn có thể giảm thiểu khả năng phân cực ánh sáng của nó.

Nhân tiện, các nhà khoa học ban đầu làm việc với các vật liệu phân cực ánh sáng giả định rằng ánh sáng có thành phần + và -, một thứ giống như nam châm có cực Bắc và Nam. Họ giả định bộ lọc bằng cách nào đó phân tách ánh sáng thành chùm ánh sáng dương và âm (phân cực). Điều này đã được chứng minh là sai nhưng phân cực tên bị mắc kẹt.

Hầu hết đều đồng ý, bộ lọc phân cực là bộ lọc phải có.


Ánh sáng là một từ trường điện và có cực tính. Phân cực tên không liên quan gì đến dấu + hoặc -.
Brandon Dube

2
@ Brandon Dube --- Kiểm tra kỹ sư, nhà vật lý và nhà toán học Étienne-Louis Malus (người Pháp), người đã tạo ra sự phân cực từ để mô tả một hiện tượng ánh sáng.
Alan Marcus

2

Polarisers rất thú vị và hiển thị các hiệu ứng cơ học lượng tử có thể khiến mọi người bối rối. Ánh sáng, và tất cả các sóng điện từ, có thể được coi là có hai phần, với một phần tư là một phần tư phía sau phần còn lại. Nếu hai phần có điện trường của chúng thẳng hàng thì chúng ta có phân cực tuyến tính (và có nhiều hướng căn chỉnh). Nếu phần thứ hai đã quay sang một bên thì hiệu ứng sóng tổng thể sẽ chuyển thành hình xoắn ốc (xoắn ốc). Bộ lọc cũ chỉ chọn cho các sóng được căn chỉnh, trong khi các bộ lọc mới chọn cho các bộ lọc được sắp xếp dưới dạng xoắn (với một hướng rẽ cụ thể).

Nhiều người cho rằng trạng thái liên kết tuyến tính là 'trạng thái lượng tử' (nghĩa là có thể đếm được) trong khi trong thực tế (lượng tử), đó chỉ là hai trạng thái xoắn ốc của phân cực tròn trái và phải là hai trạng thái đếm khác biệt.

Để có một bài kiểm tra thú vị, hãy lấy ba chiếc kính cường lực tuyến tính (ví dụ: kính râm phân cực tại cửa hàng). Bộ thứ nhất theo hướng 'lên' bình thường, bộ thứ hai ở góc phải (ngang) và quan sát không có ánh sáng nào đi qua. Bây giờ thêm cái thứ ba ở 45 ° ở phía sau - vẫn không có gì, nhưng bây giờ đặt cái máy quay phim thứ ba ở giữa - Quan sát những gì xảy ra, và tự hỏi tại sao! (Phân cực tuyến tính không phải là trạng thái lượng tử ..) Xem video PhútPhysics này để trình diễn .

Việc sử dụng các phép biến đổi tuyến tính trong mật mã học lượng tử có thể đánh lừa mọi người nghĩ rằng họ đã phá vỡ các định luật xác suất (xem Định lý Bell), trong khi thực tế, việc tính toán xác suất được thực hiện trên một vòng tròn không phải là một hình vuông (các phép đo tuyến tính 45 ° đó không phải là lựa chọn cổ điển 50:50!)


-4

Có 3 loại bộ lọc phân cực về:

  • 1st Linea (dành cho máy quay phim lấy nét thủ công).
  • Thông tư thứ 2 (Dành cho máy quay phim lấy nét thủ công) và
  • Thông tư thứ 3 (đối với máy ảnh DSLR và máy ảnh tự động lấy nét chung có chứa cả hai để không làm đảo lộn các thành phần tập trung và phơi sáng).

Thật không may, một số nhà sản xuất không hiểu bất cứ điều gì về họ, đó là lý do tại sao phân cực tròn của bạn được gắn trong một khung xoay khi không có điểm nào trong việc xoay nó.

Bạn cần có một thành phần tuyến tính trong bộ lọc phân cực tròn nếu bạn đang sử dụng máy ảnh DSLR hoặc tự động lấy nét.

Vì vậy, tốt nhất để thực hiện thủ thuật màn hình điện thoại trước khi bạn mua bộ lọc. Bằng cách đó, bạn ít nhất có thể nói rằng nó có một thành phần tuyến tính mặc dù nó có CPL ở bên cạnh.


2
Điều này là không chính xác. Không có tuần hoàn. phân cực cho phim khác biệt với tuần hoàn. phân cực cho máy ảnh DSLR. Một bản phân cực tròn chỉ là một bản phân cực tuyến tính được kẹp với một chất làm chậm bước sóng một phần tư bước sóng. Thứ tự quan trọng: ánh sáng đi qua bộ giảm tốc 1/4 trước, sau đó qua bộ phân cực tuyến tính, mới đi ra phân cực tuyến tính. Nhưng đi qua pol tuyến tính. đầu tiên sau đó thông qua 1/4-đi ra phân cực tròn. Nó không liên quan gì đến "các nhà sản xuất phương Đông không hiểu gì về họ ...".
scottbb

1
Ngoài ra, nó được gắn trong một khung xoay để bạn có thể căn chỉnh nó. Bạn muốn khả năng đó với một bộ phân cực tròn - chắc chắn một điểm.
mattdm
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.