Optik
Brewster-Winkel
Beim Brewster-Winkel (θ_B = arctan(n₂/n₁)) ist nur die reflektierte p-polarisierte Komponente null; der reflektierte Strahl ist daher s-polarisiert.
Brewster-Winkel — interaktive Optik-Simulation. Beim Brewster-Winkel (θ_B = arctan(n₂/n₁)) ist nur die reflektierte p-polarisierte Komponente null; der reflektierte Strahl ist daher s-polarisiert. Kostenloses browserbasiertes virtuelles Physiklabor mit Live-SI-Messwerten und geführtem Tutorial.
Brewster-Winkel
Bei θ_B verschwindet die reflektierte p-Polarisation; übrig bleibt s-Polarisation.
Beim Brewster-Winkel (θ_B = arctan(n₂/n₁)) ist nur die reflektierte p-polarisierte Komponente null; der reflektierte Strahl ist daher s-polarisiert.
- θ_B = arctan(n₂/n₁)
- Polarisierte Reflexion
Untersuchungsbericht
Planen Sie die Frage, bevor Sie das Labor öffnen
Das Briefing entspricht der vorgerenderten Seite: Leitfrage, konkurrierende Vorhersagen, Variablenrollen, maßgebliche Gesetze, Aufbau sowie Analyse- und Erweiterungsaufgaben bleiben sichtbar und in dieser Reihenfolge.
Fahrfrage
Bei einem speziellen Einfallswinkel (Brewster-Winkel) wird von einer Oberfläche reflektiertes Licht perfekt polarisiert – der reflektierte Strahl enthält nur eine Polarisationsrichtung. Hat eine Oberfläche mit höherem Index einen größeren oder kleineren Brewster-Winkel?
Vorhersagen zum Abwägen
- Ein höherer Index ergibt einen kleineren Brewster-Winkel.
- Größer – ein höherer Brechungsindex erfordert einen steileren Einfallswinkel, um die Brewster-Bedingung zu erfüllen.
- Der Brewster-Winkel hängt nicht vom Index der Oberfläche ab.
Variable Rollen
Was Sie eingestellt haben:
- Glasindex n₂
Was Sie messen:
- Brewster-Winkel θ_B (°)
Wie die Untersuchung abläuft
- Öffnen Sie die Brewster-Preset und drücken Sie Zurücksetzen. Licht wandert von der Luft (n₁ = 1.0) in Richtung Glas.
- Aktivieren Sie die Brewster-Winkelanzeige.
- Stellen Sie den Brechungsindex des Glases für jeden Versuch ein und notieren Sie den Brewster-Winkel.
Maßgebende Gleichung
Brewsters Winkel — θ_B = arctan(n₂/n₁)
Beim spezifischen Einfallswinkel θ_B = atan(n₂/n₁) wird reflektiertes Licht perfekt polarisiert (rein s-polarisiert, wobei reflektierte und gebrochene Strahlen genau 90° zueinander liegen). Dies ist die physikalische Grundlage für polarisierte Blendschutz-Sonnenbrillen und Kamerafilter.
Was die Schüler auf dem druckbaren Arbeitsblatt erarbeiten müssen
- Berechnen Sie für einen Versuch θ_B = atan(n₂/n₁) mit n₁ = 1.0. Vergleichen Sie mit der Tabelle.
- Erklären Sie, warum eine Oberfläche mit höherem Index (n₂ größer) einen GRÖSSEREN Brewster-Winkel – einen steileren Einfall – erfordert, um eine perfekt polarisierte Reflexion zu erreichen.
Wo dies außerhalb des Labors sichtbar wird
- Im Brewster-Winkel ist die reflektierte Blendung (z. B. von einem See oder einer nassen Straße) fast vollständig horizontal polarisiert. Genau aus diesem Grund reduzieren polarisierte Sonnenbrillen (die die horizontale Polarisation blockieren) die Blendung so effektiv – sie sind so abgestimmt, dass sie genau das Licht blockieren, das bei typischen Betrachtungswinkeln am stärksten reflektiert wird.
- Im Brewster-Winkel enthält der reflektierte Strahl NULL p-polarisiertes Licht (polarisiert in der Einfallsebene) – nur s-polarisiertes Licht wird reflektiert. Erklären Sie, warum dies bedeutet, dass eine Kamera mit einem Polarisationsfilter, der so gedreht ist, dass er s-polarisiertes Licht blockiert, Reflexionen von Glas oder Wasser in diesem speziellen Winkel nahezu eliminieren kann.
- 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
- Willkommen bei Brewster
- Grenzfläche auswählen
- Abspielen drücken
- Polarisierte Reflexion
- Inspektor öffnen
- Geschafft!
Öffnen Sie die interaktive Simulation, um die Szene aufzubauen, drücken Sie auf Play und erkunden Sie sie mit Live-Messungen und einem geführten Tutorial.
Polarisation & Malussches Gesetz