Поляризационные фильтры – штука замечательная, но немного странная.
Возьмем два фильтра: первый пропускает только вертикально ориентированные световые волны, а второй – только горизонтально ориентированные. Когда мы смотрим через каждый из фильтров по отдельности, то видим всё немного затемненным.
Логично, что если мы за одним нашим фильтром, условно «вертикальным», разместим другой – «горизонтальный», то увидеть не сможем уже ничего. Первый фильтр пропускает только «вертикальные» световые волны, которые потом останавливает фильтр «горизонтальный».
А теперь странное. Возьмем еще один фильтр. Он пропускает волны, которые ориентированы под углом 45°, ровно посередине между «горизонтальными» и «вертикальными» волнами. Назовем его «диагональным».
Если мы разместим «диагональный» фильтр между «горизонтальным» и «вертикальным», то снова сможем видеть всё, что находится за ними, хотя, конечно, немного затемненным.
И это суперконтринтуитивно. Мы не могли ничего видеть через наложенные «горизонтальный» и «вертикальный» фильтры, добавили в систему третий фильтр, который по идее должен только сильнее задержать свет и еще больше затемнить и без того полную черноту, но вместо этого получили осветление и четкое изображение.
И теперь самое время снова вспомнить "корпускулярщика" Этьенна Малюса. В 1810 г. он вывел закон о падении интенсивности света при прохождении через фильтры с различными углами поляризации.
Интенсивность света после фильтра будет зависеть от интенсивности света до него, умноженной на косинус угла поляризации. Поэтому в случае 90° (cos90° = 0) интенсивность будет нулевая (ничего не видно), а если поворот не такой резкий, то всё будет неплохо видно даже при большем числе фильтров.
Чтобы понять это интуитивно без косинусов, можно лезть в квантовые механики, а можно просто представить поляризованную волну, как сумму двух других поляризованных волн, одна из которых может пройти через диагональный фильтр.
Тот случай, когда эксперимент дал хороший и точный закон, хотя теоретические предпосылки были неверными.
