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🛠️ 馬呂斯定律計算器

專業免費的 馬呂斯定律計算器。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
0.75 與 I₀ 相同單位
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

什麼是馬呂斯定律?

馬呂斯定律(Malus's Law)描述平面偏振光通過偏振片(檢偏器)後,光強會如何改變。當已經偏振的光線射入偏振片,而偏振片的透光軸與入射光的偏振方向夾角為 θ 時,透射光強會衰減為原來的 \cos^{2}θ 倍。這項定律由法國物理學家馬呂斯(Étienne-Louis Malus)於 1809 年發現,是光學、攝影、液晶顯示器(LCD)與雷射物理的重要基礎。

公式

透射光強可由下式計算:

I = I_0 · \cos^{2}\!≤ft(θ\right)

其中 I_0 為入射偏振光的強度,θ 為偏振方向與偏振片透光軸之間的夾角,I 則是通過偏振片後的透射光強。當 θ = 0° 時,光線完全通過(I = I_0);當 θ = 90° 時,偏振片會完全擋住光線(I = 0)。

如何使用本計算器

輸入初始光強 I_0(可使用任何一致的單位,如 W/m²、流明,或相對值 1),再輸入以「度」為單位的夾角 θ。計算器會回傳透射光強,以及光線通過的百分比。

計算範例

假設強度 I_0 = 100 \ W/m^2 的偏振光以 θ = 60° 射入偏振片。由於 \cos(60°) = 0.5,因此 \cos^{2}(60°) = 0.25,得

I = 100 × 0.25 = 25 \ W/m^2
也就是說,只有 25% 的原始光線能夠透射通過。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

這套定律適用於非偏振光嗎?
不適用。馬呂斯定律只適用於已經偏振的光。非偏振光通過第一片偏振片後,無論角度如何,強度都會降為原來的一半(\(\text{I}_0/2\)),之後再通過後續偏振片時才遵循馬呂斯定律。
什麼角度會讓透射光強為零?
\(\theta = 90°\)(兩偏振片相互垂直)時,\(\cos^{2}(90°) = 0\),光線會被完全擋住。
\(\theta\) 可以大於 90° 嗎?
可以。由於 \(\cos^{2}\) 具有週期性,這個公式適用於任何角度;例如 120° 所得的結果與 60° 相同。