ForHosting KIT · 開発者向けツール

無偏光が偏光板を通過した後の強度計算

この計算ツールは、無偏光が1枚の理想的な直線偏光板を通過したときの透過強度を求めます。入射強度として有限の0以上の数値を、ワット毎平方メートルなど一貫した単位で入力すると、そのちょうど半分が結果になります。真の無偏光と理想的な偏光板を仮定するため、偏光板の角度を指定する必要はありません。元の強度、透過強度、一定の透過率を表示し、授業、実験計画、光学系の概算に明確に利用できます。

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理想的な偏光板が半分を透過する理由

無偏光の電場には、単一の優先方向がありません。時間平均で見ると、進行方向に垂直な電場の向きは均等に分布しています。理想的な直線偏光板は、その透過軸に沿う成分だけを選択します。電場が透過軸に対して傾いている場合、透過強度は射影の二乗、すなわち角度の余弦の二乗に従います。等しく現れるすべての向きについてこの係数を平均すると、正確に2分の1になります。したがって、入射強度をIとすれば、1枚の理想的な偏光板を通過した後の強度はIを2で割った値です。これは計算時の丸めによる近似ではなく、理想モデルが与える平均値です。結果には、この関係を明確にするため透過率0.5も表示されます。入射光が無偏光であるため、偏光板を回転しても平均透過強度は変化しません。変わるのは、出射光の偏光方向だけです。

強度の入力方法と結果の読み方

入射強度には、有限の0以上の数値を入力してください。計算は無次元の2分の1を掛けるだけなので、ワット毎平方メートル、ミリワット毎平方センチメートルなど、用途に合う一貫した強度単位を使用できます。透過強度は入力と同じ単位で得られるため、記録やアプリケーションでは数値と一緒に単位も保存してください。たとえば、ワット毎平方メートルで入力すれば、出力もワット毎平方メートルです。0は有効で結果も0になりますが、物理的な光強度は負にならないため、負の値は拒否されます。このツールは単位変換や単位の推測を行わず、パワーを強度として読み替えることもありません。全光パワーを入力する場合も、ビーム全体を偏光板が受ける理想モデルでは同じ2分の1の係数が使えますが、その量はパワーとして明記してください。自動APIリクエストの料金は$0.002で、ブラウザー版も同じ決定論的な式を使用します。

2分の1の法則を適用できる条件

入射ビームが無偏光で、1枚の理想的な直線偏光板を通過するときに、この計算を使用してください。この条件は重要です。最初の偏光板を通過した光は直線偏光になるため、2枚目の偏光板を加える場合は、2本の透過軸の間の角度とマリュスの法則が必要です。部分偏光またはすでに偏光した入射光についても、偏光状態と向きの情報が必要であり、単純に半分にすると誤る場合があります。また、実在の偏光板では、理想的な射影モデル以外に吸収、反射、漏れが生じます。そのため実測透過率は半分より低い、または半分と異なる可能性があり、設計公差にはメーカーの透過特性を使用してください。このツールは教科書的な基準だけを扱い、消光比、分光応答、表面損失、ビーム形状、検出器応答は含みません。演習の確認、部品損失を加える前の基準作成、標準的な無偏光の計算を実装したソフトウェアの試験に役立ちます。

活用例

光学演習を確認する

後段の偏光板や他の光学素子を扱う前に、理想的な透過強度を確認できます。

実験の基準値を設定する

最初の偏光板の後で検出器に届く理想強度を見積もり、測定値と比較できます。

光学ソフトウェアを検証する

より大きな偏光計算の回帰試験に、決定論的な2分の1の結果を使用できます。

よくある質問

どの式を使用しますか？

無偏光が1枚の理想的な直線偏光板を通る場合に、透過強度 = 入射強度 / 2を使用します。

偏光板の角度が不要なのはなぜですか？

無偏光では電場の向きが均等に分布しているため、1枚の理想的な偏光板を回しても平均透過強度は変わりません。

どの強度単位を使用できますか？

一貫した強度単位であれば使用できます。透過値は入射値と同じ単位で返されます。

すでに偏光している光にも使えますか？

使用できません。直線偏光した入射光には、偏光方向と偏光板の軸の間の角度を用いてマリュスの法則を適用してください。

実在の偏光板も必ず半分を透過しますか？

必ずしもそうではありません。半分は理想的な結果であり、実在部品には吸収、反射、漏れ、波長依存損失があります。

APIでの計算料金はいくらですか？

APIリクエスト1件の料金は$0.002です。ブラウザーでは無料で計算できます。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/optics/unpolarized-through-polarizer

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/optics/unpolarized-through-polarizer \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"incident_intensity":120}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/optics/unpolarized-through-polarizer", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "incident_intensity": 120
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/optics/unpolarized-through-polarizer",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "incident_intensity": 120
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/optics/unpolarized-through-polarizer", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"incident_intensity":120}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"incident_intensity":120}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/optics/unpolarized-through-polarizer", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "incident_intensity": 120
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "optics.unpolarized_through_polarizer",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

KITの完全なドキュメントを見る →