Brjūstera leņķis: atstarotā gaisma perfekti polarizēta
1 · Prognozē
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?
- 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.
2 · Iestati
- Atver Brjūstera eksperimentu un nospied Atiestatīt. Gaisma ceļo no gaisa (n₁ = 1.0) uz stiklu.
- Ieslēdz Brjūstera leņķa rādījumu.
- Iestati stikla laušanas koeficientu katram mēģinājumam un ieraksti Brjūstera leņķi.
3 · Vāc datus
| Stikla koeficients n₂ | Brjūstera leņķis θ_B (°) |
|---|---|
| 1.33 | |
| 1.50 | |
| 1.70 |
Zīmē θ_B (y ass) pret n₂ (x ass) saviem trim mēģinājumiem.
4 · Analizē
- 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.
5 · Paplašina
- 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.
Fizika aiz šī eksperimenta
Brjūstera leņķis
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.
Optika
- Savācējlēca: reāli tēli aiz 2f
- Fokuss: kur tēli aizbēg uz bezgalību
- Lēca kā palielināmais stikls
- Izkliedētājlēca: vienmēr virtulāls, vienmēr samazināts
- Ieliekts spogulis: reāli tēli kā savācējlēca
- Izliekts spogulis: vienmēr samazināts virtulāls tēls
- Plakans spogulis: īpašs, invariantais gadījums
- Šķietamais dziļums: kāpēc baseins izskatās seklāks, nekā ir
- Pilnīga iekšējā atstarošana: robežleņķis
- Divu lēcu relejs: tēlu ķēdēšana kopā
- Saliktais mikroskops: divas lēcas augstam palielinājumam
- Fotopalielinātājs: divas lēcas reālam, lielākam tēlam