เหตุใดตัวกรองโพลาไรซ์จึงทำงานได้ในทิศทางเดียวเท่านั้น

ดังนั้นฉันจึงซื้อฟิลเตอร์โพลาไรซ์เมื่อวานนี้ที่มีวงแหวนคุณสามารถหมุนเพื่อเพิ่ม / ลดเอฟเฟกต์โพลาไรเซชันและติดเข้ากับเลนส์ได้โดยตรง ฉันยังมีตัวกรองโพลาไรซ์แบบเก่าที่คุณติดตั้งในตัวกรองแบบสี่เหลี่ยม โดยบังเอิญฉันกำลังทำการโพลาไรซ์ในวิชาฟิสิกส์ที่โรงเรียนในขณะนี้ดังนั้นเข้าใจแนวคิด

การทำความเข้าใจว่าหน้าจอโทรศัพท์ของฉันแสดงแสงโพลาไรซ์คุณสามารถหมุนฟิลเตอร์เก่าของฉันไปรอบ ๆ หน้าจอและดูมันจากแสงเป็นมืดจากนั้นแสงก็กลับมามืด ฯลฯ ... มันทำงานได้ทั้งสองวิธีดังนั้นถ้าฉันพลิก กรองรอบ ๆ ผลจะเหมือนกัน ดังนั้นฉันจึงลองใช้กับตัวกรองใหม่ของฉันและเริ่มหมุน - เอฟเฟกต์เหมือนกับอันเก่าอย่างที่คาดไว้ อย่างไรก็ตามถ้าฉันพลิกมันลงไปเอฟเฟกต์ไม่ได้เป็นการเพิ่ม / ลดความสว่างมันทำให้หน้าจอเปลี่ยนจากความอบอุ่นไปเป็นความเย็นแล้วกลับไปที่ความอบอุ่นแล้วจึงทำให้ความเย็นเมื่อคุณหมุนมัน (เช่นสีส้มเป็นสีน้ำเงิน)

ฉันไม่เข้าใจว่าทำไมสิ่งนี้ถึงเกิดขึ้น - แน่นอนว่ามันควรจะทำงานได้ทั้งสองอย่างเช่นตัวกรองเก่าของฉัน

โทรศัพท์ของฉันคือ Samsung Galaxy S8 ดังนั้นจึงมีหน้าจอ Super AMOLED

คุณอาจเปรียบเทียบโพลาไรเซอร์เชิงเส้นกับโพลาไรเซอร์แบบวงกลม Linear polariser เป็นตัวกรองพื้นฐานที่ส่งคลื่นแสงโพลาไรซ์ในทิศทางเฉพาะเท่านั้น มันทำงานได้ทั้งสองทางและคุณสามารถรวมสองตัวนี้เพื่อสร้างตัวกรองความหนาแน่นผันแปร - โดยการหมุนโพลาไรเซอร์ที่สองมันจะส่องผ่านแสงส่วนใหญ่เมื่อทิศทางโพลาไรเซชันเท่ากันและปริมาณขั้นต่ำเมื่อทิศทางโพลาไรเซชันอยู่ 90 องศาต่อกัน

ตัวกรองโพลาไรซ์ที่มีอายุมากกว่าจำนวนมากเป็นแบบเส้นตรง - และดูเหมือนว่าตัวกรองสี่เหลี่ยมของคุณคืออะไร

แต่ก็มีเอฟเฟ็กต์แบบโพลาไรซ์เมื่อแสงสะท้อนออกจากกระจกหรือน้ำในมุมหนึ่ง - นั่นเป็นสาเหตุที่การหมุนโพลาไรเซอร์มักจะสามารถลดการสะท้อนกลับจากน้ำหรือกระจก

น่าเสียดายที่อาจทำให้เกิดปัญหาเมื่อเกิดขึ้นในระบบวัดแสง / AF ของกล้อง ดังนั้นผู้ผลิตจึงคิดไอเดียเกี่ยวกับโพลาไรเซอร์แบบวงกลมซึ่งมีราคาแพงกว่าโพลาไรเซอร์เชิงเส้นธรรมดาและรวมโพลาไรเซอร์เชิงเส้น (ด้านหน้า) กับเลเยอร์ที่สองที่แปลงแสงโพลาไรซ์เชิงเส้นเป็นแสงโพลาไรซ์วงกลม ทุกข์ทรมานจากผลสะท้อน แต่นั่นหมายความว่าพวกมันทำงานเหมือน polaris เชิงเส้นเดียวในรอบเดียว (สำหรับรายละเอียดเกี่ยวกับวิธีการทำงานของเลเยอร์แผ่นที่สอง - หนึ่งในสี่ของคลื่น - โปรดดูที่ https://en.wikipedia.org/wiki/Waveplate )

เอฟเฟกต์การเปลี่ยนสีอาจคล้ายกับที่ใช้ในกล้องจุลทรรศน์ธรณีวิทยาซึ่งสามารถใช้เพื่อระบุวัสดุในตัวอย่างหินบาง ๆ

กล้องดิจิตอลกีฬาอัตโนมัติที่ปรับค่าแสงและโฟกัส กลไกเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะขึ้นอยู่กับกระจกสีเงินกึ่ง งานเหล่านี้เหมือนแว่นกันแดดที่มีกระจก พวกเขาผ่านแสงและสะท้อนส่วนที่เหลือ เมื่อคุณติดตั้งตัวกรองโพลาไรซ์จะทำให้การด้อยค่าลดลงของระบบอัตโนมัติที่ยอดเยี่ยมนี้ เนื่องจากการติดตั้งตัวกรองโพลาไรซ์มักเป็นที่ต้องการเราจึงต้องใช้ตัวกรองที่ไม่ทำให้เกิดความเสียหาย

ตัวกรองโพลาไรซ์ที่เราใช้นั้นจริง ๆ แล้วมีตัวกรองสองตัวประกบกัน ตัวกรองหันหน้าไปทางหน้าจอเป็นเชิงเส้นขั้วปกติ อันนี้ทำหน้าที่ได้ มันลดแสงสะท้อนตัดหมอกควันและเพิ่มความอิ่มตัว เพราะมันทำให้ท้องฟ้ามืดครึ้มเมฆสีขาวทำให้เกิดความโดดเด่นในการผ่อนปรน ดังนั้นจึงเป็นตัวกรองล่วงหน้าที่ทำโฉนด

ด้านหลังหน้าจอโพลาไรเซชันจะติดตั้งตัวกรองตัวที่สองที่เรียกว่า retarder ตัวกรองนี้ขจัดแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตัวกรองแซนวิชนี้เรียกว่าโพลาไรเซอร์แบบวงกลม ไม่เป็นไรเพราะการกระทำของหน้าจอโพลาไรซ์แบบหน้าจอจะไม่ลดลงและไม่เป็นไปโดยอัตโนมัติของกล้อง หากคุณหมุนโพลาไรเซอร์“ แบบวงกลม” รอบนี้คุณจะสามารถลดความสามารถในการสร้างแสงโพลาไรซ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์ยุคแรก ๆ ที่ทำงานกับวัสดุที่แสงโพลาไรซ์คิดว่าแสงมีองค์ประกอบ + และ - บางอย่างเช่นแม่เหล็กมีขั้วโลกเหนือและใต้ พวกเขาคิดว่าฟิลเตอร์แยกแสงออกเป็นลำแสงบวกและลบ (โพลาไรซ์) สิ่งนี้พิสูจน์แล้วว่าเป็นเท็จ แต่ชื่อโพลาไรซ์ยังคงติดอยู่

ส่วนใหญ่จะเห็นด้วยตัวกรองโพลาไรซ์จะต้องมีตัวกรอง

โพลาริสสนุกและแสดงกลศาสตร์ควอนตัมที่อาจสร้างความสับสนให้กับผู้คน แสงและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมดสามารถพิจารณาได้ว่ามีสองส่วนโดยส่วนที่หนึ่งคือเศษหนึ่งส่วนสี่ส่วนด้านหลัง หากทั้งสองส่วนมีสนามไฟฟ้าของพวกเขาอยู่ในแนวเดียวกันเราจะมีโพลาไรซ์เชิงเส้น (และมีหลายทิศทางของการจัดตำแหน่ง) หากส่วนที่สองหันไปด้านข้างผลกระทบของคลื่นโดยรวมจะเปลี่ยนเป็นเกลียว (เกลียว) ฟิลเตอร์เก่าจะเลือกเฉพาะคลื่นที่จัดเรียงในขณะที่ฟิลเตอร์ใหม่เลือกสำหรับคลื่นที่จัดเรียงเป็นเกลียว (โดยมีทิศทางการเลี้ยวเฉพาะ)

ชาวบ้านหลายคนคิดว่ารัฐแนวเชิงเส้นคือ 'สถานะควอนตัม' (เช่นนับได้) ในขณะที่ในความเป็นจริง (ควอนตัม) มันเป็นเพียงสองเกลียวฯ ของซ้ายและขวาวงกลมโพลาไรซ์ที่แตกต่างกันนับรัฐ

สำหรับการทดสอบที่แสนสนุกให้นำโพลาไรเซอร์เชิงเส้นสามตัว (เช่นแว่นกันแดดโพลาไรซ์ที่ร้าน) ชุดแรกในทิศทาง 'ขึ้น' ปกติชุดที่สองที่มุมฉาก (ข้าม) และสังเกตว่าไม่มีแสงส่องผ่าน ตอนนี้เพิ่มอันที่สามที่ 45 °ที่ด้านหลัง - ยังคงไม่มีอะไร แต่ตอนนี้ให้ใส่โพลาไรเซอร์ที่สามไว้ตรงกลาง - สังเกตว่าเกิดอะไรขึ้นและสงสัยว่าทำไม! (เชิงเส้นโพลาไรซ์ไม่ได้เป็นรัฐควอนตัม .. ) ดูวิดีโอนี้ MinutePhysics สำหรับการสาธิต

การใช้โพลีเมอร์เชิงเส้นในการเข้ารหัสควอนตัมสามารถหลอกคนให้คิดว่าพวกเขาทำผิดกฎแห่งความน่าจะเป็น (ดูทฤษฎีบทของเบลล์) ในความเป็นจริงมันเป็นเพียงการคำนวณความน่าจะเป็นบนวงกลมไม่ใช่สี่เหลี่ยมจัตุรัส ไม่ใช่ตัวเลือกคลาสสิก 50:50!)

ตัวกรองโพลาไรซ์มี 3 ชนิดเกี่ยวกับ:

• 1st Linea (สำหรับกล้องฟิล์มโฟกัสด้วยตนเอง)
• หนังสือเวียนเล่มที่ 2 (สำหรับกล้องฟิล์มโฟกัสด้วยตนเอง) และ
• หนังสือเวียนเล่มที่ 3 (สำหรับกล้อง DSLR และกล้องออโต้โฟกัสทั่วไปที่มีทั้งสองอย่างเพื่อไม่ให้เกิดความเสียหายต่อภาพรวมและหรือองค์ประกอบการรับแสง)

น่าเสียดายที่ผู้ผลิตบางรายไม่เข้าใจอะไรเลยเกี่ยวกับสิ่งเหล่านี้ซึ่งเป็นสาเหตุที่โพลาไรซ์แบบวงกลมของคุณติดตั้งในกรอบหมุนเมื่อไม่มีจุดหมุน

คุณต้องมีองค์ประกอบเชิงเส้นในฟิลเตอร์โพลาไรซ์แบบวงกลมหากคุณใช้กล้อง DSLR หรือกล้องออโต้โฟกัส

ดังนั้นดีที่สุดที่จะทำเคล็ดลับหน้าจอโทรศัพท์ก่อนที่คุณจะซื้อตัวกรอง อย่างน้อยคุณก็สามารถบอกได้ว่ามันมีองค์ประกอบเชิงเส้นแม้ว่ามันจะบอกว่า CPL ที่ด้านข้าง