Optika

Brewsterův úhel

Pod Brewsterovým úhlem (θ_B = arctan(n₂/n₁)) je nulová jen odražená p-polarizovaná složka; odražený svazek je proto s-polarizovaný.

Brewsterův úhel — interaktivní simulace Optika. Pod Brewsterovým úhlem (θ_B = arctan(n₂/n₁)) je nulová jen odražená p-polarizovaná složka; odražený svazek je proto s-polarizovaný. Bezplatná virtuální fyzikální laboratoř v prohlížeči se živými měřeními v SI a řízeným tutoriálem.

Brewsterův úhel

Při θ_B odražená p-polarizace mizí a zůstává s-polarizace.

Pod Brewsterovým úhlem (θ_B = arctan(n₂/n₁)) je nulová jen odražená p-polarizovaná složka; odražený svazek je proto s-polarizovaný.

• θ_B = arctan(n₂/n₁)
• Polarizovaný odraz

Souhrn zkoumání

Naplánuj otázku dřív, než otevřeš laboratoř

Stručný přehled odpovídá předrenderované stránce: hlavní otázka, konkurenční predikce, role proměnných, řídicí zákony, sestavení, analýza i rozšiřující podněty zůstávají viditelné a v tomto pořadí.

Hlavní otázka

Při jednom zvláštním úhlu dopadu (Brewsterově úhlu) se světlo odrážející od povrchu stává dokonale polarizovaným — odražený svazek obsahuje jen jeden směr polarizace. Má povrch s vyšším indexem větší, nebo menší Brewsterův úhel?

Predikce k zvážení

• Vyšší index dává menší Brewsterův úhel.
• Větší — vyšší index lomu vyžaduje strmější úhel dopadu pro splnění Brewsterovy podmínky.
• Brewsterův úhel na indexu povrchu nezávisí.

Role proměnných

Co nastavuješ:

• Index skla n₂

Co měříš:

• Brewsterův úhel θ_B (°)

Jak zkoumání probíhá

1. Otevři předvolbu brewster a stiskni Resetovat. Světlo putuje ze vzduchu (n₁ = 1.0) ke sklu.
2. Zapni odečet Brewsterova úhlu.
3. Nastav index lomu skla pro každý pokus a zapiš Brewsterův úhel.

Řídící rovnice

Brewsterův úhel — θ_B = arctan(n₂/n₁)

Při konkrétním úhlu dopadu θ_B = atan(n₂/n₁) se odražené světlo stává dokonale polarizovaným (čistě s-polarizované, s odraženým a lomeným paprskem přesně 90° od sebe). Tohle je fyzikální základ polarizačních antireflexních slunečních brýlí a filtrů fotoaparátů.

Co tisknutelný pracovní list žádá žáky vypočítat

• Pro jeden pokus spočti θ_B = atan(n₂/n₁) s n₁ = 1.0. Porovnej s tabulkou.
• Vysvětli, proč povrch s vyšším indexem (větší n₂) vyžaduje VĚTŠÍ Brewsterův úhel — strmější dopad — pro dosažení dokonale polarizovaného odrazu.

Kde se to objevuje mimo laboratoř

• Při Brewsterově úhlu je odražený odlesk (jako od jezera nebo mokré silnice) téměř celý horizontálně polarizovaný. Tohle je přesně důvod, proč polarizační sluneční brýle (blokující horizontální polarizaci) jsou tak efektivní v ořezávání odlesků — jsou naladěny blokovat přesně světlo, které se nejSilněji odráží při typických pozorovacích úhlech.
• Při Brewsterově úhlu obsahuje odražený svazek NULOVÉ p-polarizované světlo (polarizované v rovině dopadu) — odráží se jen s-polarizované světlo. Vysvětli, proč to znamená, že fotoaparát s polarizačním filtrem, natočeným blokovat s-polarizované světlo, může téměř eliminovat odrazy od skla nebo vody při tomto konkrétním úhlu.

• 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. Vítej v Brewsterově úhlu
2. Vyber rozhraní
3. Stiskni Spustit
4. Polarizovaný odraz
5. Otevři panel Vlastnosti
6. Povedlo se!

Otevři interaktivní simulaci, postav scénu, stiskni Spustit a prozkoumávej s živými měřeními a řízeným tutoriálem.

Otevřít interaktivní laboratoř →

Stáhnout pracovní list →

Polarizace a Malusův zákon