V-kosmose.com

Поляризация и закон Брюстера

Физика > Общая поляризация

 

Изучите угол поляризации света в законе Брюстера – описание и формула. Узнайте, чему равен угол падения Брюстера, условия поляризации света, закон Снеллиуса.

Угол Брюстера – угол падения, где свет с некой поляризацией передается сквозь поверхность.

Задача обучения

  • Определить угол Брюстера.

Основные пункты

  • Если свет падает на поверхность под углом Брюстера, то отраженный луч поляризуется линейно.
  • Физический механизм угла Брюстера становится понятным из того, как именно реагируют на поляризованный свет электрические диполи.
  • Угол задается как 

Термины

  • Диполь – разделение положительных и отрицательных зарядов.
  • Диэлектрик – изолирующий или непроводящий материал, рассматриваемый из-за своей электрической восприимчивости.
  • Поляризатор – оптический фильтр, пропускающий свет с определенной поляризацией.

Угол Брюстера – угол падения, при котором свет с конкретной поляризацией без проблем проходит сквозь прозрачную диэлектрическую поверхность без отражения. Его наименовали в честь Дэвида Брюстера.

Чему равен угол Брюстера? Физическая сторона этого механизма становится понятной, если проследить за реакцией электрических диполей на p-поляризованный свет. Падающий на поверхность свет поглощается, а потом снова высвобождается осциллирующими электрическими диполями на черте разделения сред. Преломленный свет выпускается перпендикулярно по отношению к направленности дипольного момента, чего не может сделать энергия. В итоге, если угол отражения (θ1) равен выравниванию диполей (90 - θ2), то свет не отражается.

Иллюстрация поляризации света, попадающего на черту раздела под углом Брюстера

В геометрическом смысле выражается как:

θ1 + θ2 = 90° (θ1 – угол падения, а θ2 – угол преломления). Используя закон Снеллиуса (n1sinθ1 = n2sinθ2), можно рассчитать угол падения θ1 = B, при котором не отражается свет: n1sin(θB) = n2sin (90° - θB) = n2cos(θB). Составление для θB дает

Ели свет падает на поверхность под углом Брюстера, то отраженный луч поляризуется линейно. Этот принцип используют поляризованные солнцезащитные очки, чтобы уменьшить солнечные блики.

Это фотография окна, сделанная с камерой, где есть фильтр поляризации. Слева – поляризатор выровнен с углом поляризации отражения окна. Справа – поляризатор повернут на 90°, что устраняет отраженный солнечный свет


Понравилась статья? Расскажи друзьям!