Malus Yasası Nedir?
Malus yasası, düzlemsel olarak polarize olmuş ışığın bir polarizasyon filtresinden (analizörden) geçtikten sonra şiddetinin nasıl değiştiğini açıklar. Zaten polarize olmuş ışık, geçirgenlik ekseni ışığın polarizasyon yönüyle θ açısı yapan bir polarizöre çarptığında, geçen şiddet \(\cos^{2}\theta\) çarpanı kadar azalır. Bu yasa 1809 yılında Étienne-Louis Malus tarafından keşfedilmiştir ve optik, fotoğrafçılık, LCD ekranlar ile lazer fiziği için temel bir ilkedir.
Formül
Geçen ışık şiddeti şu şekilde hesaplanır:
$$I = \text{I}_0 \cdot \cos^{2}\!\left(\theta\right)$$
Burada I₀ gelen polarize ışığın şiddeti, θ polarizasyon yönü ile polarizörün geçirgenlik ekseni arasındaki açı ve I ise sonuçta geçen ışık şiddetidir. θ = 0° olduğunda ışığın tamamı geçer (\(I = \text{I}_0\)); θ = 90° olduğunda ise polarizör ışığı tamamen engeller (\(I = 0\)).
Hesaplayıcı Nasıl Kullanılır?
Başlangıç şiddeti I₀ değerini tutarlı herhangi bir birimde (W/m², lümen veya 1 gibi göreceli bir değer) ve θ açısını derece cinsinden girin. Hesaplayıcı, geçen ışık şiddetini ve ışığın yüzde kaçının geçtiğini size verir.
Örnek Çözüm
Diyelim ki şiddeti I₀ = 100 W/m² olan polarize ışık, bir polarizöre θ = 60° açıyla çarpıyor. Bu durumda \(\cos(60°) = 0{,}5\) olduğundan \(\cos^{2}(60°) = 0{,}25\) olur ve $$I = 100 \times 0{,}25 = 25 \ \text{W/m}^2$$ bulunur. Yani başlangıçtaki ışığın yalnızca %25'i geçer.
Sıkça Sorulan Sorular
Bu yasa polarize olmayan ışık için de geçerli mi? Hayır. Malus yasası, zaten polarize olmuş ışık için geçerlidir. Polarize olmayan ışık ilk polarizörden geçerken açıdan bağımsız olarak şiddetinin yarısına (\(\text{I}_0/2\)) düşer, sonraki polarizörler için ise Malus yasasına uyar.
Hangi açıda hiç ışık geçmez? θ = 90° (çapraz polarizörler) durumunda \(\cos^{2}(90°) = 0\) olur ve ışığın tamamı engellenir.
θ açısı 90°'yi aşabilir mi? Evet. \(\cos^{2}\) periyodik olduğu için formül her açı için çalışır; örneğin 120°, 60° ile aynı sonucu verir.
