Optika

Brewsterjev kot

Pri Brewsterjevem kotu (θ_B = arctan(n₂/n₁)) je samo odbojna p-polarizirana komponenta nič; odbojni žarek je zato s-polariziran.

Brewsterjev kot — interaktivna simulacija Optika. Pri Brewsterjevem kotu (θ_B = arctan(n₂/n₁)) je samo odbojna p-polarizirana komponenta nič; odbojni žarek je zato s-polariziran. Brezplačen virtualni fizikalni laboratorij v brskalniku z živimi meritvami SI in vodenim vodnikom.

Brewsterjev kot

Pri θ_B odbojna p-polarizacija izgine in ostane s-polarizacija.

Pri Brewsterjevem kotu (θ_B = arctan(n₂/n₁)) je samo odbojna p-polarizirana komponenta nič; odbojni žarek je zato s-polariziran.

• θ_B = arctan(n₂/n₁)
• Polariziran odboj

Oris preiskave

Načrtuj vprašanje, preden odpreš laboratorij

Oris zrcali predizrisano stran: vodilno vprašanje, tekmujoča predvidevanja, vloge spremenljivk, vodilni zakoni, priprava, analiza in pozivi k razširitvi ostanejo vidni in v tem vrstnem redu.

Vodilno vprašanje

Pri enem posebnem vpadnem kotu (Brewsterjevem kotu) svetloba, odbita s površine, postane popolnoma polarizirana — odbiti žarek vsebuje samo eno smer polarizacije. Ali ima površina z višjim količnikom večji ali manjši Brewsterjev kot?

Predvidevanja za pretehtanje

• Višji količnik da manjši Brewsterjev kot.
• Večji — višji lomni količnik zahteva bolj strm vpadni kot, da izpolni Brewsterjev pogoj.
• Brewsterjev kot ni odvisen od količnika površine.

Vloge spremenljivk

Kaj nastaviš:

• Količnik stekla n₂

Kaj izmeriš:

• Brewsterjev kot θ_B (°)

Kako poteka preiskava

1. Odpri prednastavitev brewster in pritisni Ponastavi. Svetloba potuje iz zraka (n₁ = 1.0) proti steklu.
2. Omogoči odčitek Brewsterjevega kota.
3. Nastavi lomni količnik stekla za vsak poskus in zabeleži Brewsterjev kot.

Vodilna enačba

Brewsterjev kot — θ_B = arctan(n₂/n₁)

Pri specifičnem vpadnem kotu θ_B = atan(n₂/n₁) postane odbita svetloba popolnoma polarizirana (čisto s-polarizirana, z odbitim in lomljenim žarkom točno 90° drug od drugega). To je fizikalna osnova polariziranih sončnih očal proti bleščanju in filtrov za kamere.

Kaj natisnjivi delovni list od učencev zahteva izračunati

• Za en poskus izračunaj θ_B = atan(n₂/n₁) z n₁ = 1.0. Primerjaj s tabelo.
• Razloži, zakaj površina z višjim količnikom (večji n₂) zahteva VEČJI Brewsterjev kot — bolj strm vpad — da doseže popolnoma polariziran odboj.

Kje se to pokaže onkraj laboratorija

• Pri Brewsterjevem kotu je odbiti blešč (kot z jezera ali mokre ceste) skoraj v celoti horizontalno polariziran. To je točno razlog, zakaj so polarizirana sončna očala (ki blokirajo horizontalno polarizacijo) tako učinkovita pri rezanju blešča — uglašena so na blokado prav tiste svetlobe, ki se najmočneje odbija pri tipičnih gledalnih kotih.
• Pri Brewsterjevem kotu odbiti žarek vsebuje NIČ p-polarizirane svetlobe (polarizirane v ravnini vpada) — odbije se samo s-polarizirana svetloba. Razloži, zakaj to pomeni, da lahko kamera s polarizacijskim filtrom, zavrtanim tako, da blokira s-polarizirano svetlobo, pri tem specifičnem kotu skoraj odpravi odboje s stekla ali vode.

• AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
• IB Physics — C.3 Wave phenomena
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties

1. Dobrodošli pri Brewsterju
2. Izberi mejo
3. Pritisni Predvajaj
4. Polariziran odboj
5. Odpri ploščo Lastnosti
6. Uspelo ti je!

Odpri interaktivno simulacijo, zgradi prizor, pritisni Predvajaj in raziskuj z živimi meritvami in vodenim vodnikom.

Odpri interaktivni laboratorij →

Prenesi delovni list →

Polarizacija in Malusov zakon