Kąt Brewstera: odbite światło idealnie spolaryzowane

1 · Prognoza

Przy jednym szczególnym kącie padania (kącie Brewstera) światło odbite od powierzchni staje się idealnie spolaryzowane — odbita wiązka zawiera tylko jeden kierunek polaryzacji. Czy powierzchnia o wyższym współczynniku ma większy czy mniejszy kąt Brewstera?

• Wyższy współczynnik daje mniejszy kąt Brewstera.
• Większy — wyższy współczynnik załamania wymaga stromszego kąta padania, by spełnić warunek Brewstera.
• Kąt Brewstera nie zależy od współczynnika powierzchni.

2 · Przygotowanie

1. Otwórz preset brewster i naciśnij Reset. Światło biegnie z powietrza (n₁ = 1.0) ku szkłu.
2. Włącz odczyt kąta Brewstera.
3. Ustaw współczynnik załamania szkła dla każdej próby i zapisz kąt Brewstera.

3 · Zbieranie danych

Narysuj θ_B (oś y) względem n₂ (oś x) dla trzech prób.

4 · Analiza

1. Dla jednej próby oblicz θ_B = atan(n₂/n₁), używając n₁ = 1.0. Porównaj z tabelą.
2. Wyjaśnij, dlaczego powierzchnia o wyższym współczynniku (większe n₂) wymaga WIĘKSZEGO kąta Brewstera — stromszego padania — by osiągnąć idealnie spolaryzowane odbicie.

5 · Rozszerzenie

1. Przy kącie Brewstera odbite olśnienie (jak od jeziora czy mokrej drogi) jest niemal w całości spolaryzowane poziomo. To właśnie dlatego polaryzacyjne okulary (blokujące polaryzację poziomą) są tak skuteczne w ścinaniu olśnienia — są dostrojone do blokowania dokładnie światła najsilniej odbijanego przy typowych kątach patrzenia.
2. Przy kącie Brewstera odbita wiązka zawiera ZERO światła spolaryzowanego w p (w płaszczyźnie padania) — odbija się tylko światło s. Wyjaśnij, dlaczego to znaczy, że aparat z filtrem polaryzacyjnym, obróconym tak by blokować światło s, może niemal wyeliminować odbicia od szkła czy wody przy tym konkretnym kącie.

Fizyka tego eksperymentu

← Wróć do eksperymentu