偏光遊戲

生活科學趣談

材料:偏振片→(露天,25cm×25cm×2片,260元)。如果學校或公司有報廢的液晶螢幕,這筆錢就可以省下來。一個液晶螢幕有兩片偏振片,一片在光源前方,另一片在螢幕最外面。若這個液晶螢幕已經壞了,那就比較省事,直接拆解機體即可輕鬆取得內部光源前方的那片偏振片

至於螢幕最外面的這片偏振片,由於它是以 不乾膠 黏在玻璃上,所以取下來需要一點技巧,請參考下列的示範影片:

★ 玩法I(偏光顯微鏡):
若先前曾DIY一台手機或平版顯微鏡(請參考這篇「把手機或平板變成顯微鏡」),則將一片偏振片放在光源與欲觀察的物體之間,另一片則是置於眼前。然後旋轉眼前這片偏振片,即可看見物體所呈現的偏光景象。

★ 玩法II(檢驗強化玻璃):

★ 玩法III(觀察陽光散射後的偏振性):

★ 玩法IV(觀察雲母的旋光性,雲母片可從報廢的吹風機內取得,包住電熱絲的外圍那圈絕緣材料與支撐架都是雲母片):

實驗步驟:
1. 在液晶螢幕的白色部位前方放置一片雲母片,然後在雲母片與眼睛之間再放入另一片偏振片
2. 旋轉偏振片直到螢幕變黑
原理:
白光經過液晶螢幕最外層那偏振片後變成線偏振光,此時仍是各種色光混合的白光。當白光穿過某特定厚度的雲母片時,由於各色光的旋光角度不同,因此穿過該特定厚度雲母片處之色光各有不同的偏振方向(此時仍是白光)。然後再穿過第二片偏振片時,各色光只被允許該偏振片穿透軸方向的分量存在,因此原本白光中的各色光皆有不同程度的消光,這些亮度不同的各色光組合而成的混合光就是雲母該部位所呈現的色澤。
同理,穿過不同厚度的雲母片時,最後出射的混合光又是不同的光譜強度分布,於是合成為不同的色光,這些色光全部都是混合光而非單色光(雖然看起來像單色光)。

★ 玩法V(以偏振片來玩一個小魔術):

科學原理:

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科學原理III:陽光散射後的偏振性

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科學原理IV:雲母的旋光性

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延伸閱讀

反射光的偏振性