hce_kmu
114年
物理及化學
第 60 題
A beam of light with intensity 40 W/m$^2$ is polarized along the y-axis as shown. This beam passes through a polarizing filter with a polarization direction that makes an angle $\theta = 60^\circ$ with the y-axis. What is the intensity of the light transmitted through the filter?
- A 5 W/m$^2$
- B 10 W/m$^2$
- C 20 W/m$^2$
- D 30 W/m$^2$
- E 35 W/m$^2$
思路引導 VIP
想像一下，偏振片就像是一排細長的柵欄。如果光波的振動方向（電場向量）與柵欄的縫隙完全平行，能量可以全部通過；如果完全垂直，則完全無法通過。當這兩者之間存在一個夾角時，只有「沿著縫隙方向」的那個分量能穿透過去。請思考：如果我們考慮的是電場的「振幅」分量，這個分量的大小與原振幅的幾何關係是什麼？而光波的「強度」與「振幅」之間又是什麼比例關係呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
同學，恭喜你答對了！這代表你對光學中偏振 (Polarization) 的概念掌握得相當精確，能迅速識別並應用關鍵物理規律。
馬呂斯定律的定量應用
這道題目的核心在於驗證馬呂斯定律 (Malus's Law)。當一束強度為 $I_0$ 的線偏振光通過一個偏振片，且其偏振方向與偏振片的透光軸夾角為 $\theta$ 時，穿透光的強度 $I$ 會遵循公式：
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