Optika

Brjūstera leņķis

Pie Brjūstera leņķa (θ_B = arctan(n₂/n₁)) tikai p-polarizētā atstarotā komponente ir nulle; atstarotais starojums tāpēc ir s-polarizēts.

Brjūstera leņķis — interaktīva Optika simulācija. Pie Brjūstera leņķa (θ_B = arctan(n₂/n₁)) tikai p-polarizētā atstarotā komponente ir nulle; atstarotais starojums tāpēc ir s-polarizēts. Bezmaksas virtuālā fizikas laboratorija pārlūkā ar dzīviem SI mērījumiem un vadītu pamācību.

Brjūstera leņķis

Pie θ_B atstarotā p-polarizācija izzūd, atstājot s-polarizāciju.

Pie Brjūstera leņķa (θ_B = arctan(n₂/n₁)) tikai p-polarizētā atstarotā komponente ir nulle; atstarotais starojums tāpēc ir s-polarizēts.

• θ_B = arctan(n₂/n₁)
• Polarizēta atstarošana

Izpētes kopsavilkums

Izplāno jautājumu, pirms atver laboratoriju

Īss apraksts atspoguļo iepriekšrenderēto lapu: virzošais jautājums, konkurējošās prognozes, mainīgo lielumu lomas, noteicošie likumi, iestatījums, analīze un paplašinājuma jautājumi paliek redzami un šajā secībā.

Virzošais jautājums

Pie viena specifiska iekrišanas leņķa (Brjūstera leņķa) gaisma, kas atstarojas no virsmas, kļūst perfekti polarizēta — atstarotajā starojumā ir tikai viens polarizācijas virziens. Vai augstāka koeficienta virsmai ir lielāks vai mazāks Brjūstera leņķis?

Prognozes, ko svērt

• Augstāks koeficients dod mazāku Brjūstera leņķi.
• Lielāks — augstākam laušanas koeficientam vajag stāvāku iekrišanas leņķi, lai apmierinātu Brjūstera nosacījumu.
• Brjūstera leņķis nav atkarīgs no virsmas koeficienta.

Lielumu lomas

Ko tu iestati:

• Stikla koeficients n₂

Ko tu mēri:

• Brjūstera leņķis θ_B (°)

Kā izpēte norit

1. Atver Brjūstera eksperimentu un nospied Atiestatīt. Gaisma ceļo no gaisa (n₁ = 1.0) uz stiklu.
2. Ieslēdz Brjūstera leņķa rādījumu.
3. Iestati stikla laušanas koeficientu katram mēģinājumam un ieraksti Brjūstera leņķi.

Noteicošais vienādojums

Brjūstera leņķis — θ_B = arctan(n₂/n₁)

Pie specifiskā iekrišanas leņķa θ_B = atan(n₂/n₁) atstarotā gaisma kļūst perfekti polarizēta (tīri s-polarizēta, ar atstaroto un lauzto stariem tieši 90° viens pret otru). Šī ir fizikālā pamatā polarizētām pretspīduma saulesbrillēm un kameras filtriem.

Ko drukājamā darba lapa liek skolēniem izrēķināt

• Vienam mēģinājumam izrēķini θ_B = atan(n₂/n₁) ar n₁ = 1.0. Salīdzini ar tabulu.
• Izskaidro, kāpēc augstāka koeficienta virsmai (n₂ lielāks) vajag LIELĀKU Brjūstera leņķi — stāvāku iekrišanu — lai sasniegtu perfekti polarizētu atstarojumu.

Kur tas parādās ārpus laboratorijas

• Pie Brjūstera leņķa atstarotais spīdums (kā no ezera vai slapja ceļa) ir gandrīz pilnīgi horizontāli polarizēts. Tieši tāpēc polarizētas saulesbrilles (bloķējot horizontālo polarizāciju) ir tik efektīvas cērtot spīdumu — tās ir skaņotas bloķēt precīzi to gaismu, kas visstiprāk atstarojas tipiskos skatīšanās leņķos.
• Pie Brjūstera leņķa atstarotais starojums satur NULLI p-polarizētas gaismas (polarizētas iekrišanas plaknē) — tikai s-polarizēta gaisma atstarojas. Izskaidro, kāpēc tas nozīmē, ka kamera ar polarizācijas filtru, pagrieztu bloķēt s-polarizētu gaismu, gandrīz var likvidēt atstarojumus no stikla vai ūdens pie šī specifiskā leņķa.

• 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. Sveicināts Brjūstera eksperimentā
2. Atlasīts robežu
3. Nospied „Atskaņot”
4. Polarizēta atstarošana
5. Atver Īpašību paneli
6. Tev izdevās!

Atver interaktīvo simulāciju, lai uzbūvētu ainu, spiestu „Atskaņot“ un izpētītu to ar dzīviem mērījumiem un vadītu pamācību.

Atvērt interaktīvo laboratoriju →

Lejupielādēt darba lapu →

Polarizācija un Maljusa likums