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?

2 · Paruošk

  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.

3 · Rink duomenis

Stiklo rodiklis n₂Briusterio kampas θ_B (°)
1.33
1.50
1.70

Braišyk θ_B (y ašis) prieš n₂ (x ašis) savo trims bandymams.

4 · Analizuok

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

5 · Išplėsk

  1. 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.
  2. 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.

← Grįžti prie eksperimento

Optika

138 nemokami spausdinami fizikos darbo lapai