Чудеса поляризации

[Zukanov]

Помогите разобраться с проблемой — по известным мне законам физики её не должно быть. Но она есть.

Купил на Али два поляризационных фильтра 2" для наблюдений Луны. Предполагал использовать фильтры совместно с диагональю раздельно: один на диагонали, второй на окуляре. Примерно как показано на рисунке ниже — только там призма.

В теории: при повороте одного из фильтров относительно другого яркость должна сильно падать. Это подтверждается, когда два фильтра расположены рядом друг с другом — яркость падает почти на 99%. Работает и по земным объектам, и по Луне. С физикой всё в порядке.

На практике: при установке двух фильтров через диагональ падения яркости при вращении не происходит! Как ни крути окуляр, яркость практически не меняется. Зато почему-то заметно варьируется цвет Луны — от голубовато-белого до интенсивно лимонного и обратно. По земным объектам тоже самое. Это совсем не то, что ожидалось! Физика бастует.

Не пойму, в чём проблема — почему яркость не падает до минимума, как это объяснить и как лечить?

Работаю с диагональю noname из Звездочёта, кажется, SW или GSO.

[lx75]

На практике: при установке двух фильтров через диагональ падения яркости при вращении не происходит! Как ни крути окуляр, яркость практически не меняется. Зато почему-то заметно варьируется цвет Луны — от голубовато-белого до интенсивно лимонного и обратно. По земным объектам тоже самое. Это совсем не то, что ожидалось! Физика бастует.

Может быть при отражении разные длинны волн по разному поляризуются.

[ysdanko]

Не пойму, в чём проблема — почему яркость не падает до минимума, как это объяснить и как лечить?

При полном внутреннем отражении, линейно поляризованый свет преобразуется в элиптически поляризованый. Поэтому вращение второго поляроида, расположенного после призмы ничего не дает. Ставте поляроиды сразу друг за другом.

"Таким образом, появление комплексных величин в выражениях для отраженной и преломленной волн означает, что эти волны отличаются от падающей не только по амплитудам, но и по фазам.
Это может привести к ситуации, когда компоненты Er_|_ и Er|| испытывают набег фазы по отношению к Ei_|_ и Ei||, обозначаемые соответственно δ_|_, δ||, так что
 
Таким образом, в отраженном свете между взаимно перпендикулярными компонентами Er_|_ и Er|| появится сдвиг фазы, зависящим от угла падения и относительного показателя преломления. Следовательно, явление полного внутреннего отражения позволяет получить эллиптически-поляризованный свет. Разумеется, необходимо, чтобы падающий пучок не был естественным, но обладал поляризацией." (С)
http://www.heuristic.su/effects/catalog/est/byId/description/227/index.html

[ekvi]

явление полного внутреннего отражения позволяет получить эллиптически-поляризованный свет

+ под углом - в этом причина.

[Zukanov]

ysdanko, спасибо!

Выходит, в моем случае степень эллиптической поляризации после отражения мала (т.е. близка к  круговой) и поэтому изменения яркости почти незаметно.

Но почему так сильно меняется цвет? Неужели, так значимо зависит поляризация от длины волны в видимом диапазоне?

[Belousov Vladimir]

Кажется(но это не точно), при определённом положении плоскости поляризации первого поляризатора  после отражения линейная поляризация сохраняется.

[ysdanko]

Но почему так сильно меняется цвет? Неужели, так значимо зависит поляризация от длины волны в видимом диапазоне?

Так работает еще и дисперсия показателя преломления, которая зависит от частоты или длины волны.

 "появится сдвиг фазы, зависящим от угла падения и относительного показателя преломления" (С)

[leon10010]

Купил на Али два поляризационных фильтра 2" для наблюдений Луны.

Пленка перед ЖК экраном калькулятора - дармовой поляризатор

 Посмотрите через поляризатор на вещи, окрашенные разными красками. Многие краски поляризуют свет.

[ysdanko]

Кажется(но это не точно), при определённом положении плоскости поляризации первого поляризатора  после отражения линейная поляризация сохраняется.

Речь о полном внутреннем отражении. А при зеркального отражении меняется только фаза волны.

[Zukanov]

Кажется (но это не точно), при определённом положении плоскости поляризации первого поляризатора  после отражения линейная поляризация сохраняется.

Попробую проверить вечером, если облака позволят.

Так работает еще и дисперсия показателя преломления, которая зависит от частоты или длины волны.
 "появится сдвиг фазы, зависящим от угла падения и относительного показателя преломления" (С)

Чудеса  — вроде, всего лишь простое отражение от алюминиевой поверхности, а столько физических эффектов 

[Lex1]

Работаю с диагональю noname из Звездочёта... Примерно как показано на рисунке ниже — только там призма.

Так у вас зеркало или призма?

[Андрей Лёвин]

 Под такой угол призма конечно. А там либо 3 отражения (одна поверхность с отражающим слоем), либо 4 (если с крышей).

[Zukanov]

Так у вас зеркало или призма?

Зеркало!

[Lex1]

Зеркало!

Странно. Попробовал покрутить поляроиды - на обычном алюминиевом зеркале затемняется как обычно. На призме с крышей половинки затемняются по очереди.
Возможно нужно диэлектрическое зеркало?

[ysdanko]

Зеркало

Так та призма, что на первом фото имеет три отражения. Два за счет полного внутреннего и одно отражение от зеркального слоя, нанесенного на основание призмы. Это так называемая призма Шмидта.

[Lex1]

Так та призма, что на первом фото имеет три отражения.

Он же написал - "Примерно как показано на рисунке ниже — только там призма." К тому же, у него 2" фильтры, а такие призмы редкость.

Ну и эффект от призмы несколько другой (это уже моё):

[Андрей Лёвин]

Так у вас зеркало или призма?

Зеркало!

Давайте разберёмся... Речь про то оборачивающее нечто, что на фотографии? Т.е. меняющее направление луча под 45 градусов? Как там может поместиться зеркало, обеспечивающее худо-бедно приемлемое виньетирование?

[ysdanko]

Давайте разберёмся...

Ага.. Я совсем запутался 

[Zukanov]

Кажется (но это не точно), при определённом положении плоскости поляризации первого поляризатора  после отражения линейная поляризация сохраняется.

Именно так: сейчас нашёл положение первого фильтра, который даёт такое падение света на зеркало, при котором вращение второго фильтра даёт 99% затенение. Проблема решена! Физика восстановлена в правах! Пришлось немного повозится с поиском "правильного" положения фильтра.
Всем спасибо за помощь!

Ох уж эти диагонали! Видимо, у меня какая-то особо диэлектрическая с хитрым показателем преломления.
На вариацию цвета пока не обращал внимание. Вечером, как взойдёт Луна, посмотрю.

[Андрей Лёвин]

Кажется (но это не точно), при определённом положении плоскости поляризации первого поляризатора  после отражения линейная поляризация сохраняется.

Именно так: сейчас нашёл положение первого фильтра, который даёт такое падение света на зеркало, при котором вращение второго фильтра даёт 99% затенение. Проблема решена! Физика восстановлена в правах! Пришлось немного повозится с поиском "правильного" положения фильтра.
Всем спасибо за помощь!

Ох уж эти диагонали! Видимо, у меня какая-то особо диэлектрическая с хитрым показателем преломления.
На вариацию цвета пока не обращал внимание. Вечером, как взойдёт Луна, посмотрю.

Что это???