Optika

Briusterio kampas

Briusterio kampu (θ_B = arctan(n₂/n₁)) nulinė tampa tik p-poliarizuotoji atspindėtoji sudedamoji; todėl atspindėtas pluoštas būna s-poliarizuotas.

Briusterio kampas — interaktyvi Optika simuliacija. Briusterio kampu (θ_B = arctan(n₂/n₁)) nulinė tampa tik p-poliarizuotoji atspindėtoji sudedamoji; todėl atspindėtas pluoštas būna s-poliarizuotas. Nemokama naršyklės virtuali fizikos laboratorija su gyvais SI matavimais ir vedama instrukcija.

Briusterio kampas

Esant θ_B, atspindėtoji p-polarizacija dingsta, lieka s-polarizacija.

Briusterio kampu (θ_B = arctan(n₂/n₁)) nulinė tampa tik p-poliarizuotoji atspindėtoji sudedamoji; todėl atspindėtas pluoštas būna s-poliarizuotas.

• θ_B = arctan(n₂/n₁)
• Poliarizuotas atspindys

Tyrimo santrauka

Suplanuok klausimą dar prieš atidarydamas laboratoriją

Santrauka atspindi iš anksto sugeneruotą puslapį: pagrindinis klausimas, konkuruojantys spėjimai, kintamųjų vaidmenys, valdantys dėsniai, sąranka, analizė ir pratęsimo raginimai išlieka matomi ir būtent šia tvarka.

Pagrindinis klausimas

Viename ypatingame kritimo kampe (Briusterio kampu) šviesa, atsispindinti nuo paviršiaus, tampa tobulai poliarizuota — atspindėtasis pluoštas turi tik vieną poliarizacijos kryptį. Ar aukštesnio rodiklio paviršius turi didesnį ar mažesnį Briusterio kampą?

Svarstytini spėjimai

• Aukštesnis rodiklis duoda mažesnį Briusterio kampą.
• Didesnį — aukštesnis laužymo rodiklis reikalauja statesnio kritimo kampo, kad tenkintų Briusterio sąlygą.
• Briusterio kampas nepriklauso nuo paviršiaus rodiklio.

Kintamųjų vaidmenys

Ką tu nustatai:

• Stiklo rodiklis n₂

Ką tu matauji:

• Briusterio kampas θ_B (°)

Kaip vyksta tyrimas

1. Atidaryk „Briusterio kampas“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Šviesa keliauja iš oro (n₁ = 1.0) link stiklo.
2. Įjunk Briusterio kampo rodmuo.
3. Nustatyk stiklo laužymo rodiklį kiekvienam bandymui ir užsirašyk Briusterio kampą.

Valdančioji lygtis

Briusterio kampas — θ_B = arctan(n₂/n₁)

Konkrečiame kritimo kampe θ_B = atan(n₂/n₁) atspindėta šviesa tampa tobulai poliarizuota (grynai s-poliarizuota, su atspindėtais ir lūžusiais spinduliais tiksliai 90° vienas kitam). Tai yra fizinis pagrindas poliarizuotiems anti-glare akiniams ir fotoaparato filtrams.

Ką spausdinamasis darbo lapas prašo mokinių apskaičiuoti

• Vienam bandymui apskaičiuok θ_B = atan(n₂/n₁) naudodamas n₁ = 1.0. Palygink su lentele.
• Paaiškink, kodėl aukštesnio rodiklio paviršius (n₂ didesnis) reikalauja DIDESNIO Briusterio kampo — statesnio kritimo — kad pasiektų tobulai poliarizuotą atspindį.

Kur tai pasirodo už laboratorijos ribų

• Briusterio kampu atspindėtasis akinimas (kaip nuo ežero ar šlapiro kelio) yra beveik visiškai horizontaliai poliarizuotas. Būtent todėl poliarizuoti akiniai (blokuodami horizontalią poliarizaciją) yra tokie efektyvūs akinimui mažinti — jie suderinti blokuoti tiksliai tą šviesą, kuri stipriausiai atsispindi tipiniuose žiūrėjimo kampuose.
• Briusterio kampu atspindėtasis pluoštas turi NULINĘ p-poliarizuotos šviesos (poliarizuotos kritimo plokštumoje) — atsispindi tik s-poliarizuota šviesa. Paaiškink, kodėl tai reiškia, kad fotoaparatas su poliarizaciniu filtru, pasuktu blokuoti s-poliarizuotą šviesą, gali beveik panaikinti atspindžius nuo stiklo ar vandens šiame konkrečiame kampe.

• 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. Sveiki atvykę prie Briusterio
2. Pasirink sąsają
3. Spausk Leisti
4. Poliarizuotas atspindys
5. Atidaryk Savybių skydą
6. Tau pavyko!

Atidaryk interaktyvią simuliaciją, sukurk sceną, spausk Leisti ir tyrinėk su gyvais matavimais bei vedama instrukcija.

Atidaryk interaktyvią laboratoriją →

Atsisiųsti darbo lapą →

Poliarizacija ir Maljuso dėsnis