Brewster-vinklen: Reflekteret lys perfekt polariseret

1 · Forudsig

Ved én særlig indfaldsvinkel (Brewster-vinklen) bliver lys, der reflekteres fra en overflade, perfekt polariseret — den reflekterede stråle indeholder kun én polarisationsretning. Har en overflade med højere indeks en større eller mindre Brewster-vinkel?

• Et højere indeks giver en mindre Brewster-vinkel.
• Større — et højere brydningsindeks kræver en stejlere indfaldsvinkel for at opfylde Brewster-betingelsen.
• Brewster-vinklen afhænger ikke af overfladens indeks.

2 · Opsætning

1. Åbn forudstillingen brewster, og tryk på Nulstil. Lyset bevæger sig fra luft (n₁ = 1.0) mod glas.
2. Slå aflæsningen af Brewster-vinklen til.
3. Indstil glassets brydningsindeks for hver måling, og registrér Brewster-vinklen.

3 · Saml data

Tegn θ_B (y-aksen) som funktion af n₂ (x-aksen) for dine tre målinger.

4 · Analysér

1. Beregn for én måling θ_B = atan(n₂/n₁) med n₁ = 1.0. Sammenlign med tabellen.
2. Forklar, hvorfor en overflade med højere indeks (større n₂) kræver en STØRRE Brewster-vinkel — stejlere indfald — for at opnå perfekt polariseret refleksion.

5 · Udvid

1. Ved Brewster-vinklen er reflekteret blænding (som fra en sø eller en våd vej) næsten udelukkende vandret polariseret. Netop derfor er polariserede solbriller (der blokerer vandret polarisation) så effektive til at skære blændingen væk — de er indstillet til at blokere præcis det lys, der reflekteres kraftigst ved typiske betragtningsvinkler.
2. Ved Brewster-vinklen indeholder den reflekterede stråle NUL p-polariseret lys (polariseret i indfaldsplanet) — kun s-polariseret lys reflekteres. Forklar, hvorfor dette betyder, at et kamera med et polarisationsfilter, roteret til at blokere s-polariseret lys, næsten kan eliminere refleksioner fra glas eller vand ved netop denne vinkel.

Fysikken bag dette eksperiment

← Tilbage til eksperimentet

138 gratis printbare fysik-labark