113年:眼光概要

有一道垂直偏振的光線入射完美的平面式偏光太陽眼鏡,此太陽眼鏡之吸收軸距離垂直偏正軸約25度,則此太陽眼鏡之光線穿透率約為多少?

A9.89%
B12.51%
C17.86%
D19.78%

詳細解析

本題觀念:

本題考察**馬呂斯定律(Malus's Law)**在偏光太陽眼鏡中的應用。偏振光通過偏光鏡時,穿透光強度與入射偏振方向和偏光鏡透射軸之間夾角的餘弦平方成正比。

答案解析

已知條件:

  • 入射光:垂直偏振(vertically polarized light)
  • 太陽眼鏡:完美的平面式偏光鏡(perfect plane polarizer)
  • 吸收軸(absorption axis)距離垂直偏振軸約 25°

關鍵幾何關係:

對於線性偏光鏡:

  • 吸收軸(absorption axis):擋住光的方向
  • 透射軸(transmission axis):讓光通過的方向
  • 吸收軸與透射軸互相垂直(相差 90°)

若吸收軸距離垂直方向 25°,則透射軸距離垂直方向為: 90°25°=65°90° - 25° = 65°

也就是說,入射垂直偏振光(0°)與透射軸(65°)之間的夾角 θ=65°\theta = 65°

應用馬呂斯定律:

T=cos2(θ)=cos2(65°)T = \cos^2(\theta) = \cos^2(65°)

計算: cos(65°)=0.4226\cos(65°) = 0.4226 T=(0.4226)2=0.1786=17.86%T = (0.4226)^2 = 0.1786 = 17.86\%

答案為 (C) 17.86%

選項分析

**(A)

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