Ângulo de Brewster: luz refletida perfeitamente polarizada
1 · Prever
Em um ângulo especial de incidência (ângulo de Brewster), a luz refletida em uma superfície torna-se perfeitamente polarizada – o feixe refletido contém apenas uma direção de polarização. Uma superfície de índice mais alto tem um ângulo de Brewster maior ou menor?
- Um índice mais alto fornece um ângulo de Brewster menor.
- Maior — um índice de refração mais alto requer um ângulo de incidência mais acentuado para satisfazer a condição de Brewster.
- O ângulo de Brewster não depende do índice da superfície.
2 · Preparar
- Abra a predefinição do brewster e pressione Redefinir. A luz viaja do ar (n₁ = 1.0) em direção ao vidro.
- Ative a leitura do ângulo de Brewster.
- Defina o índice de refração do vidro para cada tentativa e registre o ângulo de Brewster.
3 · Coletar Dados
| Índice de vidro n₂ | Ângulo de Brewster θ_B (°) |
|---|---|
| 1.33 | |
| 1.50 | |
| 1.70 |
Plote θ_B (eixo y) contra n₂ (eixo x) para suas três tentativas.
4 · Analisar
- Para uma tentativa, calcule θ_B = atan(n₂/n₁) usando n₁ = 1.0. Compare com a tabela.
- Explique por que uma superfície de índice mais alto (n₂ maior) requer um ângulo de Brewster MAIOR - incidência mais acentuada - para obter uma reflexão perfeitamente polarizada.
5 · Aprofundar
- No ângulo de Brewster, o brilho refletido (como em um lago ou estrada molhada) é quase inteiramente polarizado horizontalmente. É exatamente por isso que os óculos de sol polarizados (bloqueando a polarização horizontal) são tão eficazes na redução do brilho - eles são ajustados para bloquear precisamente a luz que é refletida mais fortemente em ângulos de visão típicos.
- No ângulo de Brewster, o feixe refletido contém ZERO luz polarizada p (polarizada no plano de incidência) - apenas a luz polarizada s reflete. Explique por que isso significa que uma câmera com filtro polarizador, girada para bloquear a luz polarizada s, pode quase eliminar os reflexos do vidro ou da água neste ângulo específico.
A física por trás deste experimento
Ângulo de Brewster
No ângulo de incidência específico θ_B = atan (n₂/n₁), a luz refletida torna-se perfeitamente polarizada (puramente s-polarizada, com os raios refletidos e refratados exatamente 90° entre si). Esta é a base física para óculos de sol polarizados anti-reflexo e filtros de câmera.