Optika

Brewsteri nurk

Brewsteri nurgal (θ_B = arctan(n₂/n₁)) on nullis ainult p-polariseeritud peegeldunud komponent; peegeldunud kiir on seetõttu s-polariseeritud.

Brewsteri nurk — interaktiivne Optika simulatsioon. Brewsteri nurgal (θ_B = arctan(n₂/n₁)) on nullis ainult p-polariseeritud peegeldunud komponent; peegeldunud kiir on seetõttu s-polariseeritud. Tasuta veebilehitseja virtuaalne füüsikalabor elavate SI mõõtmiste ja juhendatud õpetusega.

Brewsteri nurk

θ_B juures kaob peegeldunud p-polarisatsioon, jättes alles s-polarisatsiooni.

Brewsteri nurgal (θ_B = arctan(n₂/n₁)) on ainult p-polariseeritud peegeldunud komponent nullis; peegeldunud kiir on seetõttu s-polariseeritud.

• θ_B = arctan(n₂/n₁)
• Polariseeritud peegeldus

Uurimise kokkuvõte

Planeeri küsimus enne labori avamist

Kokkuvõte peegeldab eelrenderdatud lehte: juhtküsimus, konkureerivad ennustused, muutujate rollid, juhtivad seadused, seadistus, analüüs ja laiendusärgitused jäävad nähtavale ja selles järjekorras.

Juhtküsimus

Ühel erilisel langenurgal (Brewsteri nurk) muutub pinnalt peegelduv valgus täielikult polariseerituks — peegeldunud kiir sisaldab ainult ühte polarisatsiooni suunda. Kas kõrgema näitajaga pinnal on suurem või väiksem Brewsteri nurk?

Kaalutavad ennustused

• Kõrgem näitaja annab väiksema Brewsteri nurga.
• Suurem — kõrgem murdumisnäitaja nõuab järsepmat langenurka Brewsteri tingimuse rahuldamiseks.
• Brewsteri nurk ei sõltu pinna näitajast.

Muutujate rollid

Mida sina sead:

• Klaasi näitaja n₂

Mida sa mõõdad:

• Brewsteri nurk θ_B (°)

Kuidas uurimustöö käib

1. Ava Brewsteri eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Valgus liigub õhust (n₁ = 1,0) klaasi poole.
2. Lülita sisse Brewsteri nurga näit.
3. Sea iga katse jaoks klaasi murdumisnäitaja ja kirjuta üles Brewsteri nurk.

Juhtiv võrrand

Brewsteri nurk — θ_B = arctan(n₂/n₁)

Konkreetse langenurga θ_B = atan(n₂/n₁) korral muutub peegeldunud valgus täielikult polariseerituks (puhtalt s-polariseeritud, kus peegeldunud ja murdunud kiired on täpselt 90° teineteise suhtes). See on polariseeritud sära-vastaste päikeseprillide ja kaamerafiltrite füüsiline alus.

Mida prinditav tööleht õpilastelt välja küsib

• Arvuta ühes katses θ_B = atan(n₂/n₁), kasutades n₁ = 1.0. Võrdle tabeliga.
• Selgita, miks kõrgema näitajaga pind (suurem n₂) nõuab SUUREMAT Brewsteri nurka — järsemp langemine — täielikult polariseeritud peegelduse saavutamiseks.

Kus see laborist kaugemale ilmneb

• Brewsteri nurgal on peegeldunud pimestav sära (nagu järvelt või märjalt teelt) peaaegu täielikult horisontaalselt polariseeritud. Täpselt seepärast on polariseeritud päikeseprillid (blokeerides horisontaalse polarisatsiooni) nii tõhusad pimestava sära vähendamisel — nad on häälestatud blokeerima täpselt seda valgust, mis peegeldub tugevaima tüüpilistel vaatenurkadel.
• Brewsteri nurgal sisaldab peegeldunud kiir NULL p-polariseeritud valgust (polariseeritud langemistasandis) — ainult s-polariseeritud valgus peegeldub. Selgita, miks see tähendab, et kaamera polarisatsioonifiltriga, pööratuna blokeerima s-polariseeritud valgust, saab peaaegu kõrvaldada peegeldused klaasilt või veelt sellel konkreetsel nurgal.

• 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. Tere tulemast Brewsteri juurde
2. Vali piirpind
3. Vajuta Esita
4. Polariseeritud peegeldus
5. Ava Omaduste paneel
6. Said hakkama!

Ava interaktiivne simulatsioon, et stseen ehitada, Esita vajutada ja uurida elavate mõõtmiste ning juhendatud õpetusega.

Ava interaktiivne labor →

Laadi tööleht alla →

Polarisatsioon ja Maluse seadus