Òptica

Angle de Brewster

A l'angle de Brewster (θ_B = arctan(n₂/n₁)), només la component reflectida p-polaritzada és zero; per tant el feix reflectit és s-polaritzat.

Angle de Brewster — simulació interactiva de Òptica. A l'angle de Brewster (θ_B = arctan(n₂/n₁)), només la component reflectida p-polaritzada és zero; per tant el feix reflectit és s-polaritzat. Laboratori virtual de física gratuït al navegador, amb mesures SI en directe i tutorial guiat.

Angle de Brewster

A θ_B, la p-polarització reflectida desapareix, deixant s-polarització.

A l'angle de Brewster (θ_B = arctan(n₂/n₁)), només la component reflectida p-polaritzada és zero; per tant el feix reflectit és s-polaritzat.

• θ_B = arctan(n₂/n₁)
• Reflexió polaritzada

Resum de la investigació

Planifica la pregunta abans d'obrir el laboratori

El resum reflecteix la pàgina prerenderitzada: la pregunta conductora, les prediccions rivals, els rols de les variables, les lleis que governen, la configuració, l'anàlisi i les preguntes d'extensió es mantenen visibles i en aquest ordre.

Pregunta conductora

En un angle d'incidència especial (angle de Brewster), la llum reflectida sobre una superfície esdevé perfectament polaritzada: el feix reflectit conté només una direcció de polarització. Té una superfície d'índex més alt un angle de Brewster més gran o més petit?

Prediccions a valorar

• Un índex més alt dóna un angle de Brewster més petit.
• Més gran: un índex de refracció més alt exigeix un angle d'incidència més pronunciat per satisfer la condició de Brewster.
• L'angle de Brewster no depèn de l'índex de la superfície.

Rols de les variables

El que tu defines:

• Índex del vidre n₂

El que tu mesures:

• Angle de Brewster θ_B (°)

Com funciona la investigació

1. Obre el predefinit «Angle de Brewster» i prem Restableix. La llum viatja des de l'aire (n₁ = 1.0) cap al vidre.
2. Activa la lectura d'angle de Brewster.
3. Defineix l'índex de refracció del vidre per a cada prova i enregistra l'angle de Brewster.

Equació governant

Angle de Brewster — θ_B = arctan(n₂/n₁)

A l'angle d'incidència específic θ_B = atan(n₂/n₁), la llum reflectida esdevé perfectament polaritzada (purement s-polaritzada, amb els raigs reflectit i refractat a exactament 90° entre si). És la base física de les ulleres i filtres antienlluernament polaritzats.

El que el full imprimible demana treballar a l'alumne

• Per a una prova, calcula θ_B = atan(n₂/n₁) amb n₁ = 1.0. Compara-ho amb la taula.
• Explica per què una superfície d'índex més alt (n₂ més gran) exigeix un angle de Brewster MÉS GRAN — incidència més pronunciada — per aconseguir reflexió perfectament polaritzada.

On apareix això més enllà del laboratori

• A l'angle de Brewster, l'enlluernament reflectit (com sobre un llac o carretera mullada) és gairebé tot polaritzat horitzontalment. És exactament per què les ulleres de sol polaritzades (blocant la polarització horitzontal) són tan efectives tallant l'enlluernament: estan afinades per blocar precisament la llum que es reflecteix amb més força als angles de visió típics.
• A l'angle de Brewster, el feix reflectit conté ZERO llum p-polaritzada (polaritzada en el pla d'incidència): només es reflecteix llum s-polaritzada. Explica per què això vol dir que una càmera amb filtre polaritzador, girat per blocar la llum s-polaritzada, pot gairebé eliminar les reflexions sobre vidre o aigua en aquest angle específic.

• AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
• IB Physics — C.3 Wave phenomena
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties

1. Benvingut a Brewster
2. Selecciona la interfície
3. Prem Reprodueix
4. Reflexió polaritzada
5. Obre el panell de Propietats
6. Ho has aconseguit!

Obre la simulació interactiva per construir l'escena, prem Reprodueix i explora amb mesures en directe i un tutorial guiat.

Obre el laboratori interactiu →

Descarrega el full de treball →

Polarització i llei de Malus