Hitung intensitas transmisi cahaya terpolarisasi melalui polarizer, selesaikan sudut, atau rantai beberapa polarizer — I = I 0 ·cos²θ.
masukan
masukan
Intensitas yang ditransmisikan
—
Masukkan I0 dan sudut yang akan dihitung.
Intensitas awal I0—
Sudut θ—
Persen menular—
cos²θ—
Selesaikan sudutnya
Intensitas target tidak akan pernah melebihi I0 — polarizer hanya menghilangkan cahaya, tidak pernah menambah cahaya. Jika I sama dengan I0, maka θ adalah 0°; jika saya 0, θ adalah 90°.
Sudut θ
—
Masukkan I0 dan intensitas target yang akan dihitung.
Intensitas awal I0—
Intensitas sasaran I—
Rantai polarizer
Dua polarizer yang terpisah 90° ("bersilang") tidak mengirimkan apa pun. Masukkan sepertiga pada sudut di antara keduanya (misalnya 45°) dan nyalakan "buka" lagi — sebuah demonstrasi klasik hukum Malus.
Intensitas transmisi akhir
—
Masukkan I0 dan setidaknya satu sudut polarizer untuk dihitung.
Hukum Malus menjelaskan dengan tepat berapa banyak cahaya yang bertahan melewati filter polarisasi, hanya berdasarkan pada sudut antara arah polarisasi cahaya dan sumbu transmisi filter.
📋
Panduan langkah demi langkah
Cara menggunakan kalkulator ini
3 langkah▸
1
Masukkan intensitas dan sudut awal
Pada tab Intensitas, masukkan I0 (intensitas cahaya yang telah melewati polarizer pertama) dan sudut θ antara sumbu polarizer tersebut dan polarizer kedua (analisa). Kalkulator menerapkan I = I0·cos²θ dan memperbarui intensitas transmisi secara instan, atau memilih salah satu preset sudut umum (0°, 30°, 45°, 60°, 90°).
2
Selesaikan sudutnya saja
Beralih ke tab Solve Angle ketika Anda mengetahui I0 dan intensitas transmisi I tetapi memerlukan sudut antara polarizer. Kalkulator mengatur ulang rumus menjadi θ = acos(√(I/I0)).
3
Rantai beberapa polarizer
Gunakan tab Multiple Polarizers untuk melihat apa yang terjadi dengan tiga atau lebih polarizer secara berurutan — output setiap tahap menjadi I0 tahap berikutnya. Hal ini menunjukkan demonstrasi klasik 'polarizer bersilangan ditambah polarizer tengah', di mana memasukkan polarizer ketiga di antara dua polarizer bersilangan akan membuka transmisi yang seharusnya menjadi nol.
⚡
Referensi
Rumus dan metodologi
2 rumus▸
hukum Malus
I = I0 · cos²(θ)
I0 adalah intensitas cahaya yang sudah terpolarisasi (misalnya setelah melewati polarizer pertama); θ adalah sudut antara sumbu polarisasi cahaya dan sumbu transmisi polarizer berikutnya (penganalisis); I adalah intensitas transmisi yang dihasilkan. Disusun ulang untuk sudut: θ = acos(√(I / I0)).
Polarizer berantai
I_n = I_{n-1} · cos²(θ_n)
Untuk rangkaian polarisasi, terapkan hukum Malus berulang kali: intensitas yang ditransmisikan setiap tahap menjadi intensitas kejadian untuk tahap berikutnya, dengan menggunakan sudut antara polarisator tersebut dan yang sebelumnya.
📖
Glosarium
Penjelasan istilah penting
6 istilah▸
Hubungan I = I0·cos²θ, menggambarkan bagaimana intensitas cahaya terpolarisasi turun saat melewati polarizer yang sumbu transmisinya diputar dengan sudut θ dari arah polarisasi cahaya itu sendiri. Dinamakan setelah fisikawan Perancis Étienne-Louis Malus, yang menemukannya pada tahun 1808.
Filter optik yang hanya mentransmisikan cahaya yang medan listriknya berosilasi sepanjang arah tertentu (sumbu transmisinya), menghalangi sisanya. Biasa terjadi pada kacamata hitam, filter kamera, dan layar LCD.
Cahaya yang medan listriknya berosilasi dalam satu bidang yang terdefinisi dengan baik, bukan dalam arah acak (seperti pada cahaya biasa yang tidak terpolarisasi dari matahari atau bola lampu).
Intensitas (I) cahaya yang berhasil melewati polarizer, selalu kurang dari atau sama dengan intensitas datang (I0) karena polarizer hanya dapat menghilangkan cahaya, tidak pernah menambahkannya.
Polarizer kedua (atau yang lebih baru) secara berurutan, digunakan untuk mengukur atau menyaring cahaya yang telah dipolarisasi oleh polarizer sebelumnya. Sudutnya relatif terhadap polarisasi yang masuk menentukan seberapa banyak cahaya yang masuk.
Kondisi ketika sumbu transmisi polarizer berada pada sudut 90° terhadap polarisasi cahaya yang masuk, sehingga memancarkan intensitas yang pada dasarnya nol — juga disebut 'polarizer bersilang'.
👥
Skenario
Contoh dalam kehidupan nyata
3 contoh nyata▸
🔆
Fotografer dengan filter polarisasi
Alat analisa diputar 45°
Intensitas awal I0 100Sudut θ 45°
I = 100 × cos²(45°) = 100 × 0,5 = 50 — tepat separuh cahaya yang melewatinya. Inilah sebabnya mengapa memutar filter polarisasi sebesar 45° dari posisi terbuka penuh akan mengurangi separuh kecerahan, jauh sebelum terlihat gelap sepenuhnya.
🕶️
Dua lensa kacamata hitam polarisasi bertumpuk
Polarizer bersilangan pada 90°
Intensitas awal I0 100Sudut θ 90°
I = 100 × cos²(90°) = 100 × 0 = 0 — tidak ada cahaya yang masuk sama sekali. Ini adalah demonstrasi klasik 'polarisasi silang': dua filter polarisasi yang diputar terpisah 90° menghalangi semua cahaya, sehingga Anda dapat mengetahui apakah kacamata hitam (atau layar LCD) menggunakan polarisasi.
🧩
Demonstrasi kelas fisika
Polarizer ketiga 'membuka' polarizer yang bersilangan
Intensitas awal I0 100Polarisasi 1 sudut 45°Polarisasi 2 sudut 45°
Dua polarizer yang terpisah 90° memancarkan nol cahaya. Namun menyisipkan polarizer ketiga di antara keduanya pada suhu 45° untuk masing-masing akan mengubah hasilnya: I = 100 × cos²(45°) × cos²(45°) = 100 × 0,5 × 0,5 = 25 — seperempat cahaya asli kini dapat menembusnya, meskipun polarizer pertama dan terakhir masih terpisah 90°. Hasil yang berlawanan dengan intuisi ini adalah demonstrasi buku teks tentang hukum Malus yang diterapkan secara berurutan.
🔗
Referensi
Sitasi kalkulator ini
APA & MLA▸
Gunakan salah satu format ini untuk menyitasi kalkulator dalam makalah, laporan, atau daftar sumber.
Hukum Malus menjelaskan dengan tepat berapa banyak cahaya yang bertahan melewati filter polarisasi, hanya berdasarkan pada sudut antara arah polarisasi cahaya dan sumbu transmisi filter. Hal ini menjelaskan mengapa kacamata hitam polarisasi mengurangi silau, mengapa memutar filter kamera meredupkan langit, dan mengapa menumpuk dua polarizer pada suhu 90° menghalangi cahaya sepenuhnya — sementara polarizer ketiga yang ditempatkan di antara keduanya dapat mengembalikan sebagian cahaya tersebut.
Mengapa intensitas mengikuti kurva kosinus kuadrat
▸
Polarizer hanya mentransmisikan komponen medan listrik cahaya yang sejajar dengan sumbu transmisinya. Jika amplitudo cahaya yang masuk adalah E0 dan alat analisa diputar dengan sudut θ, hanya E0·cosθ dari amplitudo yang bertahan — sisanya diserap atau dipantulkan oleh filter. Karena intensitas sebanding dengan amplitudo kuadrat, intensitas yang ditransmisikan adalah I = I0·cos²θ. Inilah sebabnya penurunan terjadi secara bertahap mendekati 0° (perubahan sudut kecil hampir tidak mempengaruhi cos²θ) namun curam mendekati 90° (di mana cos²θ turun paling cepat).
Kasus dua polarizer dan tiga polarizer
▸
Hanya dengan dua polarizer, memutar polarizer kedua dari 0° ke 90° meredupkan cahaya dengan lancar dari transmisi 100% menjadi 0% — pada 45° tepat separuh cahaya yang melewatinya, bukan titik tengah linier tetapi konsekuensi alami dari cos²(45°) = 0,5. 'Paradoks' yang terkenal muncul dengan tiga polarizer: dua polarizer yang disilangkan pada sudut 90° tidak memancarkan apa pun, karena cos²(90°) = 0. Namun memasukkan polarizer ketiga di antara keduanya, katakanlah 45° ke masing-masing polarizer, mentransmisikan cos²(45°) × cos²(45°) = 25% cahaya asli — karena masing-masing tahapan hanya harus bertahan dalam rotasi 45°, bukan rotasi 90° penuh. Menambahkan filter, secara paradoks, dapat membiarkan lebih banyak cahaya masuk.
Batasan dan kasus tepi
▸
Kalkulator ini mengasumsikan polarizer ideal tanpa kehilangan serapan melebihi suku cos²θ, dan mengasumsikan cahaya datang yang memasuki setiap tahap sudah terpolarisasi penuh (seperti setelah melewati polarizer pertama). Filter polarisasi nyata menyerap sebagian kecil cahaya tambahan bahkan ketika sejajar sepenuhnya (θ = 0°), dan cahaya tak terpolarisasi yang mengenai satu polarizer untuk pertama kalinya mentransmisikan paling banyak 50% intensitasnya terlepas dari orientasinya — aturan terpisah dari hukum Malus, yang hanya berlaku untuk cahaya yang sudah terpolarisasi dan bertemu dengan polarizer berikutnya.
❓
Pertanyaan
Pertanyaan umum
6 pertanyaan▸
Apa hukum Malus?+
Hukum Malus, I = I0·cos²θ, memberikan intensitas (I) cahaya terpolarisasi yang melewati polarizer, berdasarkan intensitas datang (I0) dan sudut (θ) antara arah polarisasi cahaya dan sumbu transmisi polarizer. Ditemukan oleh Étienne-Louis Malus pada tahun 1808.
Apa yang terjadi pada suhu 45 derajat?+
Pada θ = 45°, cos²(45°) = 0,5, maka tepat separuh intensitas datang yang ditransmisikan — I = 0,5 × I0. Ini adalah titik referensi umum karena intensitasnya merupakan tanda setengah, meskipun 45° adalah sudut tengah antara 0° dan 90°.
Mengapa 90 derajat menghalangi semua cahaya?+
Pada θ = 90° ('polarizer bersilangan'), cos(90°) = 0, jadi cos²(90°) = 0 dan tidak ada cahaya yang masuk sama sekali. Ini adalah demonstrasi klasik penumpukan dua filter polarisasi yang diputar tegak lurus satu sama lain.
Bagaimana hukum Malus bekerja dengan banyak polarizer?+
Terapkan rumus dalam rantai: intensitas yang ditransmisikan dari satu polarizer menjadi intensitas datang (I0) untuk polarizer berikutnya, dengan menggunakan sudut antara masing-masing polarizer dan polarizer sebelumnya. Inilah sebabnya mengapa memasukkan polarizer ketiga di antara dua polarizer yang bersilangan dapat 'membuka' transmisi yang seharusnya menjadi nol — masing-masing tahapan hanya perlu bertahan pada perubahan sudut yang lebih kecil.
Satuan apa yang digunakan kalkulator ini?+
Intensitas (I0 dan I) dapat dimasukkan dalam satuan apa pun yang konsisten — kalkulator hanya berfungsi dengan rasio di antara keduanya, sehingga watt per meter persegi, satuan sensor sembarang, atau persentase, semuanya bekerja dengan cara yang sama. Sudut dimasukkan dan ditampilkan dalam derajat.
Bisakah saya mencari sudut dan bukan intensitasnya?+
Ya — gunakan tab Solve Angle. Mengingat I0 dan intensitas transmisi target I (yang harus antara 0 dan I0), kalkulator mengatur ulang rumus menjadi θ = acos(√(I / I0)) dan mengembalikan sudut dalam derajat.
📄
Simpan & bagikan
Dapatkan PDF hasil dengan merek Calculover
Unduh PDF satu halaman berisi hasil Anda. Masukkan alamat email untuk menerima kiat kalkulator sesekali. Tanpa spam, dan Anda dapat berhenti berlangganan kapan saja. Privasi.