Brewsterin kulma: heijastunut valo täydellisesti polarisoitunutta

1 · Ennusta

Yhdessä erityisessä tulokulmassa (Brewsterin kulma) pinnasta heijastuva valo muuttuu täydellisesti polarisoituneeksi – heijastunut säde sisältää vain yhden polarisaatiosuunnan. Onko korkeammaindeksisella pinnalla suurempi vai pienempi Brewsterin kulma?

• Korkeampi indeksi antaa pienemmän Brewsterin kulman.
• Suurempi – korkeampi taittokerroin vaatii jyrkemmän tulokulman täyttämään Brewsterin ehdon.
• Brewsterin kulma ei riipu pinnan indeksistä.

2 · Kokoa

1. Avaa Brewster-esiasetus ja paina Nollaa. Valo kulkee ilmasta (n₁ = 1.0) kohti lasia.
2. Ota käyttöön Brewsterin kulman lukema.
3. Aseta lasin taittokerroin jokaiselle suoritukselle ja kirjaa Brewsterin kulma.

3 · Kerää data

Kuvaa θ_B (y-akseli) arvoa n₂ vasten (x-akseli) kolmelle suorituksellesi.

4 · Analysoi

1. Yhdelle suoritukselle laske θ_B = atan(n₂/n₁) arvolla n₁ = 1.0. Vertaa taulukkoon.
2. Selitä, miksi korkeammaindeksinen pinta (suurempi n₂) vaatii SUUREMMAN Brewsterin kulman – jyrkemmän tulokulman – saavuttaakseen täydellisesti polarisoituneen heijastuksen.

5 · Laajenna

1. Brewsterin kulmassa heijastuva häikäisy (kuten järveltä tai märältä tieltä) on lähes kokonaan vaakasuunnassa polarisoitunutta. Tämä on juuri syy, miksi polarisoidut aurinkolasit (estävät vaakapolarisaation) ovat niin tehokkaita leikkaamaan häikäisyä – ne on viritetty estämään täsmälleen valo, joka heijastuu voimakkaimmin tyypillisillä katselukulmilla.
2. Brewsterin kulmassa heijastunut säde sisältää NOLLAA p-polarisoitua valoa (polarisoitunut tulotason suunnassa) – vain s-polarisoitunut valo heijastuu. Selitä, miksi tämä tarkoittaa, että kamera, jossa on polarisaatiosuodatin, kierrettynä estämään s-polarisoitunut valo, voi lähes poistaa heijastukset lasista tai vedestä tässä tietyssä kulmassa.

Tämän kokeen fysiikka

← Takaisin kokeeseen

138 ilmaista tulostettavaa fysiikan työarkkia