114年:配鏡學

使用一般偏光鏡片時,若頭傾斜45度觀看,則會有多少百分比的水平偏振光穿透鏡片?

A25%
B50%
C60%
D75%

詳細解析

本題觀念:

偏振光學基礎與馬律定律(Malus's Law)在眼鏡偏光鏡片上的應用。

選項分析

偏光鏡片(polarized lens)的穿透軸(transmission axis)設計為垂直方向(90°),以阻擋水平偏振光(如地面反射眩光)。當頭部傾斜 45° 時,鏡片的穿透軸也同步傾斜 45°,此時水平偏振光與鏡片穿透軸之間的夾角為 45°。

依據馬律定律(Malus's Law),穿透強度為:

I=I0cos2θI = I_0 \cos^2\theta

其中 θ\theta 為入射偏振方向與穿透軸之夾角。

代入 θ=45°\theta = 45°

I=I0cos2(45°)=I0×(22)2=I0×0.5I = I_0 \cos^2(45°) = I_0 \times \left(\frac{\sqrt{2}}{2}\right)^2 = I_0 \times 0.5

因此穿透率為 50%

(A) 25% — 對應 cos2(60°)=0.25\cos^2(60°) = 0.25,夾角 60° 時的穿透率,與本題不符。❌

(B) 50% — 對應 cos2(45°)=0.5\cos^2(45°) = 0.5,頭傾斜 45° 時的正確結果。✅

(C) 60% — 無對應物理角度的整數結果,錯誤。❌

(D) 75% — 對應 cos2(30°)0.75\cos^2(30°) \approx 0.75,夾角 30° 時的穿透率,與

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