Briusterio kampas: atspindėta šviesa tobulai poliarizuota
1 · Spėk
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?
- Aukštesnis rodiklis duoda mažesnį Briusterio kampą.
- Didesnį — aukštesnis laužymo rodiklis reikalauja statesnio kritimo kampo, kad tenkintų Briusterio sąlygą.
- Briusterio kampas nepriklauso nuo paviršiaus rodiklio.
2 · Paruošk
- Atidaryk „Briusterio kampas“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Šviesa keliauja iš oro (n₁ = 1.0) link stiklo.
- Įjunk Briusterio kampo rodmuo.
- Nustatyk stiklo laužymo rodiklį kiekvienam bandymui ir užsirašyk Briusterio kampą.
3 · Rink duomenis
| Stiklo rodiklis n₂ | Briusterio kampas θ_B (°) |
|---|---|
| 1.33 | |
| 1.50 | |
| 1.70 |
Braišyk θ_B (y ašis) prieš n₂ (x ašis) savo trims bandymams.
4 · Analizuok
- 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.
5 · Išplėsk
- 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.
Fizika už šio eksperimento
Briusterio kampas
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.
Optika
- Sutraukiantis lęšis: realūs atvaizdai už 2f
- Židinio taškas: kur atvaizdai pabėga į begalybę
- Lęšis kaip didinamasis stiklas
- Išskaidantysis lęšis: visada tariamas, visada sumažintas
- Įgaubtas veidrodis: realūs atvaizdai kaip sutraukiančiojo lęšio
- Išgaubtas veidrodis: visada sumažintas tariamas atvaizdas
- Plokščias veidrodis: specialus, invariantinis atvejis
- Regimasis gylis: kodėl baseinas atrodo sekesnis nei yra
- Visiškasis vidinis atspindys: ribinis kampas
- Dviejų lęšių relė: atvaizdų grandininimas
- Sudėtinis mikroskopas: du lęšiai dideliam didinimui
- Fotografinis didintuvas: du lęšiai realiam, didesniam atvaizdui