Brewsterjev kot: odbita svetloba popolnoma polarizirana
1 · Predvidi
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?
- 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.
2 · Pripravi
- Odpri prednastavitev brewster in pritisni Ponastavi. Svetloba potuje iz zraka (n₁ = 1.0) proti steklu.
- Omogoči odčitek Brewsterjevega kota.
- Nastavi lomni količnik stekla za vsak poskus in zabeleži Brewsterjev kot.
3 · Zberi podatke
| Količnik stekla n₂ | Brewsterjev kot θ_B (°) |
|---|---|
| 1.33 | |
| 1.50 | |
| 1.70 |
Nariši θ_B (os y) proti n₂ (os x) za svoje tri poskuse.
4 · Analiziraj
- 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.
5 · Razširi
- 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.
Fizika za tem poskusom
Brewsterjev kot
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.
Optika
- Zbiralna leča: realne slike onkraj 2f
- Gorišče: kam slike pobegnejo v neskončnost
- Leča kot povečevalno steklo
- Razpršilna leča: vedno navidezna, vedno pomanjšana
- Vdolbeno zrcalo: realne slike kot pri zbiralni leči
- Izbočeno zrcalo: vedno pomanjšana navidezna slika
- Ravno zrcalo: poseben, invarianten primer
- Navidezna globina: zakaj bazen izgleda plitvejši, kot je
- Popolni notranji odboj: mejni kot
- Dvolečni rele: verženje slik skupaj
- Sestavljeni mikroskop: dve leči za visoko povečavo
- Fotografski povečevalnik: dve leči za realno, večjo sliko