ब्रूस्टर कोन: परावर्तित प्रकाश पूर्ण ध्रुवित
1 · अनुमान
एका विशेष आपतन-कोनावर (ब्रूस्टर कोन), पृष्ठभागाहून परावर्तित प्रकाश पूर्णपणे ध्रुवित होतो — परावर्तित किरणात एकच ध्रुवण दिशा उरते. जास्त-अपवर्तनांक पृष्ठभागाचा ब्रूस्टर कोन मोठा की लहान?
- जास्त अपवर्तनांक लहान ब्रूस्टर कोन देतो.
- मोठा — जास्त अपवर्तनांक ब्रूस्टर अट पूर्ण करण्यासाठी तीक्ष्ण आपतन-कोन मागतो.
- ब्रूस्टर कोन पृष्ठभागाच्या अपवर्तनांकावर अवलंबूण नाही.
2 · मांडणी
- ब्रूस्टर प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. प्रकाश हवेतून (n₁ = 1.0) काचेकडे जातो.
- ब्रूस्टर-कोन वाचन सुरू करा.
- प्रत्येक फेरीसाठी काचेचा अपवर्तनांक निश्चित करा व ब्रूस्टर कोन नोंदवा.
3 · डेटा गोळा करा
| काच अपवर्तनांक n₂ | ब्रूस्टर कोन θ_B (°) |
|---|---|
| 1.33 | |
| 1.50 | |
| 1.70 |
तुमच्या तीन फेर्यांसाठी θ_B (y-अक्ष) विरुद्ध n₂ (x-अक्ष) काढा.
4 · विश्लेषण
- एका फेरीसाठी n₁ = 1.0 सह θ_B = atan(n₂/n₁) काढा. तक्त्याशी तुलना करा.
- जास्त-अपवर्तनांक पृष्ठभागाला (n₂ मोठा) पूर्ण ध्रुवित परावर्तन मिळवण्यासाठी मोठा ब्रूस्टर कोन — तीक्ष्ण आपतन — का लागतो ते स्पष्ट करा.
5 · विस्तार
- ब्रूस्टर कोनावर, परावर्तित चकामुकडी (तळावरची किंवा ओल्या रस्त्यावरची) जवळपास पूर्णपणे आडवी-ध्रुवित असते. म्हणूनच ध्रुवित सनग्लसेस (आडवे ध्रुवण अडवणारे) चकामुकडी कापण्यास एवढ्या प्रभावी आहेत — त्या नेमका तो प्रकाश अडवतात जो सामान्य दृश्य-कोनांवर सर्वांत जोरात परावर्तित होतो.
- ब्रूस्टर कोनावर, परावर्तित किरणात शून्य p-ध्रुवित प्रकाश (आपतन-तलात ध्रुवित) — फक्त s-ध्रुवित प्रकाश परावर्तित होतो. यामुळे s-ध्रुवित प्रकाश अडवणारा फिरवलेला ध्रुवण-चाळण असलेला कॅमेरा या विशिष्ट कोनावर काचेवरचे किंवा पाण्यावरचे परावर्तन जवळपास पूर्णपणे का काढू शकतो ते स्पष्ट करा.
या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र
ब्रूस्टर कोन
विशिष्ट आपतन-कोन θ_B = atan(n₂/n₁) वर, परावर्तित प्रकाश पूर्ण ध्रुवित होतो (शुद्ध s-ध्रुवित, परावर्तित व अपवर्तित किरण एकमेकांशी नेमके 90° वर). ध्रुवित चकामुकडी-विरोधी सनग्लसेस व कॅमेरा-चाळणांचा हाच भौतिक पाया.
प्रकाशिकी
- अभिसरणी भिंगा: 2f पलीकडे प्रत्यक्ष प्रतिमा
- नाभिबिंदू: जिथे प्रतिमा अनंतात पळून जातात
- स्थूलदर्शक काच म्हणून भिंगा
- अपसरणी भिंगा: नेहमी आभासी, नेहमी लहान
- अवतल आरसा: अभिसरणी भिंग्यासारखी प्रत्यक्ष प्रतिमा
- उत्तल आरसा: नेहमी लहान आभासी प्रतिमा
- सपाट आरसा: विशेष, अपरिवर्तनीय किस्सा
- आभासी खोली: तलाव खर्या खोलीपेक्षा उथला का दिसतो
- पूर्ण आंतरिक परावर्तन: क्रांतिक कोन
- दोन-भिंगा रिले: प्रतिमा साखळीत जोडणे
- संयुक्त सूक्ष्मदर्शक: जास्त आवर्धनासाठी दोन भिंगे
- छायाचित्र-स्थूलक: प्रत्यक्ष, मोठ्या प्रतिमेसाठी दोन भिंगे