Ángulo de Brewster: luz reflejada perfectamente polarizada
1 · Predecir
En un ángulo de incidencia especial (ángulo de Brewster), la luz que se refleja en una superficie se polariza perfectamente: el haz reflejado contiene solo una dirección de polarización. ¿Una superficie de índice más alto tiene un ángulo de Brewster mayor o menor?
- Un índice más alto da un ángulo de Brewster más pequeño.
- Más grande: un índice de refracción más alto requiere un ángulo de incidencia más pronunciado para satisfacer la condición de Brewster.
- El ángulo de Brewster no depende del índice de la superficie.
2 · Configurar
- Abra el preset Brewster y presione Restablecer. La luz viaja desde el aire (n₁ = 1.0) hacia el vidrio.
- Habilite la lectura del ángulo de Brewster.
- Establezca el índice de refracción del vidrio para cada prueba y registre el ángulo de Brewster.
3 · Recopilar Datos
| Índice de vidrio n₂ | Ángulo de Brewster θ_B (°) |
|---|---|
| 1.33 | |
| 1.50 | |
| 1.70 |
Trace θ_B (eje y) frente a n₂ (eje x) para sus tres pruebas.
4 · Analizar
- Para una prueba, calcule θ_B = atan(n₂/n₁) usando n₁ = 1.0. Compare con la tabla.
- Explique por qué una superficie de índice más alto (n₂ más grande) requiere un ángulo de Brewster MÁS GRANDE (incidencia más pronunciada) para lograr una reflexión perfectamente polarizada.
5 · Ampliar
- En el ángulo de Brewster, el resplandor reflejado (como el de un lago o una carretera mojada) está casi completamente polarizado horizontalmente. Esta es exactamente la razón por la que las gafas de sol polarizadas (que bloquean la polarización horizontal) son tan efectivas para reducir el deslumbramiento: están ajustadas para bloquear precisamente la luz que se refleja con mayor fuerza en los ángulos de visión típicos.
- En el ángulo de Brewster, el haz reflejado contiene CERO luz polarizada p (polarizada en el plano de incidencia); solo se refleja la luz polarizada s. Explique por qué esto significa que una cámara con un filtro polarizador, girado para bloquear la luz polarizada, casi puede eliminar los reflejos del vidrio o el agua en este ángulo específico.
La física detrás de este experimento
El ángulo de Brewster
En el ángulo de incidencia específico θ_B = atan(n₂/n₁), la luz reflejada se polariza perfectamente (puramente s-polarizada, con los rayos reflejados y refractados exactamente a 90° entre sí). Esta es la base física de las gafas de sol polarizadas antirreflejos y los filtros de cámara.