Brewsters vinkel: reflektert lys perfekt polarisert

1 · Prediker

Ved én spesiell innfallsvinkel (Brewsters vinkel) blir lys som reflekteres fra en flate perfekt polarisert — den reflekterte strålen inneholder bare én polarisasjonsretning. Har en flate med høyere indeks en større eller mindre Brewster-vinkel?

• En høyere indeks gir en mindre Brewster-vinkel.
• Større — en høyere brytningsindeks krever en brattere innfallsvinkel for å tilfredsstille Brewster-betingelsen.
• Brewsters vinkel avhenger ikke av flatens indeks.

2 · Oppsett

1. Åpne Brewster-forhåndsinnstillingen og trykk Nullstill. Lyset reiser fra luft (n₁ = 1,0) mot glass.
2. Aktiver Brewster-vinkel-avlesningen.
3. Sett glassets brytningsindeks for hvert forsøk og registrer Brewster-vinkelen.

3 · Samle inn data

Plott θ_B (y-akse) mot n₂ (x-akse) for dine tre forsøk.

4 · Analyser

1. For ett forsøk, beregn θ_B = atan(n₂/n₁) med n₁ = 1,0. Sammenlign med tabellen.
2. Forklar hvorfor en flate med høyere indeks (n₂ større) krever en STØRRE Brewster-vinkel — brattere innfall — for å oppnå perfekt polarisert refleksjon.

5 · Utvid

1. Ved Brewsters vinkel er reflektert gjenskinn (som fra en innsjø eller våt vei) nesten helt horisontalt polarisert. Dette er nøyaktig hvorfor polariserte solbriller (som blokkerer horisontal polarisasjon) er så effektive til å kutte gjenskinn — de er stemt til å blokkere nøyaktig lyset som er sterkest reflektert ved typiske synsvinkler.
2. Ved Brewsters vinkel inneholder den reflekterte strålen NULL p-polarisert lys (polarisert i innfallsplanet) — bare s-polarisert lys reflekteres. Forklar hvorfor dette betyr at et kamera med et polarisasjonsfilter, rotert for å blokkere s-polarisert lys, nesten kan eliminere refleksjoner fra glass eller vann ved denne spesifikke vinkelen.

Fysikken bak dette eksperimentet

← Tilbake til eksperimentet

138 gratis, utskrivbare fysikk-arbeidsark