为什么偏光滤镜只能在一个方向上工作?


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因此,我昨天买了一个偏光滤镜,它带有一个转盘,您可以转动它以增加/减少偏光效果并直接安装在镜头上。我还有一个旧的偏光滤镜,它是您安装在矩形滤镜支架中的滤镜。碰巧的是,我目前正在学校进行物理极化,因此请理解概念。

了解我的手机屏幕输出的是偏振光,您可以将旧的滤镜在屏幕前旋转,观察它从亮变为暗,然后从光变回到暗,等等。过滤周围,效果将是相同的。因此,我尝试使用新的滤镜进行测试,然后开始旋转它-效果与预期的效果相同。但是,如果我将其翻转,则效果并不是亮度的增加/降低,它实际上使屏幕在旋转时从温暖到凉爽,然后又回到温暖然后凉爽(即橙色到蓝色)。

我不明白为什么会发生这种情况-当然,它应该可以像我的旧过滤器一样同时工作吗?

我的手机是三星Galaxy S8,所以它具有Super AMOLED显示屏。

Answers:


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您可能正在将线性偏振器与圆形偏振器进行比较。线性偏振器是基本的滤光器,它仅使在特定方向上偏振的光波通过。无论哪种方法都可以,并且您可以将它们中的两个组合起来以产生一个可变密度滤光片-通过旋转第二个偏振器,当偏振方向相同时,它可使大部分光通过,而当偏振方向为彼此成90度。

许多较旧的偏振滤光片都是线性滤光片-听起来就像矩形滤光片一样。

但是,当光线从玻璃或水中以一定角度(角度变化多少)反射时,也会产生偏振效果。-这就是为什么旋转偏振镜通常可以减少水或玻璃的反射的原因。

不幸的是,这可能会在照相机的测光/自动对焦系统中发生问题。因此,制造商提出了圆偏振器的想法-这些圆偏振器比普通的线性偏振器更昂贵,并且将线性偏振器(位于正面)与第二层结合起来,该第二层将线性偏振光转换为圆偏振光-但这并没有遭受反射效应。但这意味着它们只能像线性偏振器一样工作。(有关第二层(四分之一波片)如何工作的详细信息,请参见 https://en.wikipedia.org/wiki/Waveplate)。

颜色偏移效应可能类似于地质显微镜中使用的颜色偏移效应,可用于帮助识别薄片岩石样品中的物质。


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作为附录;线性偏振器通过阻挡所有其他偏振器来选择(线性)偏振状态。圆偏振光平均包含所有偏振角的相等部分。因此,无论如何,线性偏振器将始终吸收(约)50%的光。如果光源是非偏振的,如日光,则波片无效。如果是极化的,它将把光源从线性极化转换为圆形,或者从圆形极化转换为线性极化。屏幕是线性极化的,因此CPL反向会使它变成圆形极化,因此不会出现“错误”方式的角度影响。
布兰登·

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@BrandonDube应该得到解答,因为它直接回答了为什么向后倒不做任何事情的问题:)
hobbs

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数码相机具有自动运动功能,可以调节曝光和对焦。这些机制可能取决于半镀银镜。这些工作就像戴镜的太阳镜;它们会通过一些光线并反射其余部分。当您安装偏光滤镜时,这可能会损害这种出色的自动化系统的有效性。因为通常需要安装偏振滤镜,所以我们需要一个不会造成麻烦的滤镜。

我们使用的偏振滤光片实际上是两个夹在中间的滤光片。前置滤光片是普通的偏振线性屏。这一项工作。它可以减轻反射,减少雾度并增加饱和度。因为它使蓝天变暗,所以使白云醒目地突出。因此,事前要做的是前期筛选。

在偏振屏的后面安装了第二个过滤器,称为延迟器。该滤光片有效地使光消偏振。现在将该夹层滤光片称为圆偏光片。可以,因为前偏振屏的动作不会受到损害,相机的自动化也不会受到影响。如果旋转此“圆形”偏振器,则可以有效地降低其偏振光的能力。

顺便说一句,使用偏振光的材料的早期科学家错误地认为光具有+和–成分,像磁铁一样具有北极和南极。他们假设滤光片以某种方式将光分成正和负(偏振)光束。事实证明,这是错误的,但两极分化的名称仍然存在。

大多数人都会同意,偏光滤镜是必不可少的滤镜。


光是电磁场,具有极性。极化的名称与+或-没有任何关系。
布兰登·杜贝

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@ Brandon Dube ---看看Étienne-LouisMalus(法国)的工程师,物理学家和数学家,他创造了偏振一词来描述光的现象。
艾伦·马库斯

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偏振器很有趣,并且显示出可能使人困惑的量子力学效果。可以将光和所有电磁波分为两部分,其中一部分比另一部分晚四分之一。如果两个部分的电场对齐,则我们具有线性极化(并且有许多对齐方向)。如果第二部分已转向侧面,则整个波浪效果将变成螺旋(螺旋形)。旧的过滤器仅选择对齐的波,而新的过滤器则选择排列为螺旋(具有特定转向方向)的波形。

许多人认为线性排列状态是“量子状态”(即可数),而在(量子)现实中,只有左旋和右旋圆极化的两个螺旋状态是不同的可数状态。

为了进行有趣的测试,请携带三个线性偏光镜(例如,商店中的偏光太阳镜)。第一组朝正常的“向上”方向,第二组成直角(交叉),观察没有光通过。现在,在后面以45°角添加第三个偏振器(仍然没有,但是现在将第三个偏振器放在中间),观察会发生什么,想知道为什么!(线性极化不是量子状态。)请观看此MinutePhysics视频以获取演示

在量子密码学中使用线性偏振器会使人们以为他们已经打破了概率定律(请参阅贝尔定理),而实际上只是概率计算是在圆而不是正方形上进行的(那些45°线性偏振器)不是经典的50:50选择!)


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大约有3种偏振滤光片:

  • 1st Linea(用于手动对焦胶卷相机)。
  • 第二通函(用于手动对焦胶卷相机),以及
  • 第三通函(适用于数码单反相机和同时包含两者的通用自动对焦相机,以免破坏聚焦和/或曝光组件)。

不幸的是,有些制造商对它们一无所知,这就是为什么在没有旋转角度的情况下将圆偏振片安装在旋转的边框中的原因。

如果您使用的是DSLR或自动对焦相机,则需要在圆偏光滤镜中使用线性分量。

因此,最好在购买过滤器之前先做一下手机屏幕上的把戏。这样,即使侧面显示CPL,您也至少可以说它具有线性分量。


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这是不正确的。没有马戏团。与circ不同的胶片偏振片。单反相机的偏光镜。圆偏振器只是夹有四分之一波长延迟器的线性偏振器。顺序很重要:首先通过1 /4-μ延迟器的光,然后通过线性偏振器的光,才线性偏振。但是要经过线性极化。第一然后通过四分之一-λ出来圆偏振的。它与“东方制造商对它们一无所知……”无关。
scottbb '19

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另外,它安装在旋转的边框中,因此您可以对齐它。你想用一个圆偏振这个能力太-里面肯定一个点。
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