Brewsteri nurk: peegeldunud valgus täielikult polariseeritud

1 · Ennusta

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?

2 · Seadista

  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.

3 · Kogu andmeid

Klaasi näitaja n₂Brewsteri nurk θ_B (°)
1.33
1.50
1.70

Joonista θ_B (y-telg) n₂ (x-telg) suhtes oma kolme katse jaoks.

4 · Analüüsi

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

5 · Laienda

  1. 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.
  2. 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.

Selle eksperimendi füüsika

Brewsteri nurk

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.

← Tagasi eksperimendi juurde

Optika

138 tasuta prinditavat füüsika töölehte