Brewstervinkeln: Reflekterat ljus perfekt polariserat

1 · Förutsäg

Vid en särskild infallsvinkel (Brewstervinkeln) blir ljus som reflekteras mot en yta perfekt polariserat — den reflekterade strålen innehåller bara en polarisationsriktning. Har en yta med högre index en större eller mindre Brewstervinkel?

• Ett högre index ger en mindre Brewstervinkel.
• Större — ett högre brytningsindex kräver en brantare infallsvinkel för att uppfylla Brewstervillkoret.
• Brewstervinkeln beror inte på ytans index.

2 · Uppbyggnad

1. Öppna förinställningen Brewstervinkel och tryck på Återställ. Ljuset färdas från luft (n₁ = 1.0) mot glas.
2. Aktivera avläsningen av Brewstervinkeln.
3. Ställ in glasets brytningsindex för varje försök och notera Brewstervinkeln.

3 · Samla data

Rita θ_B (y-axeln) mot n₂ (x-axeln) för dina tre försök.

4 · Analysera

1. Beräkna för ett försök θ_B = atan(n₂/n₁) med n₁ = 1.0. Jämför med tabellen.
2. Förklara varför en yta med högre index (större n₂) kräver en STÖRRE Brewstervinkel — brantare infall — för att uppnå perfekt polariserad reflektion.

5 · Utvidga

1. Vid Brewstervinkeln är reflekterad bländning (som från en sjö eller en våt väg) nästan helt horisontellt polariserad. Det är just därför polariserade solglasögon (som blockerar horisontell polarisation) är så effektiva på att skära bort bländning — de är inställda på att blockera precis det ljus som reflekteras starkast vid typiska betraktelsevinklar.
2. Vid Brewstervinkeln innehåller den reflekterade strålen NOLL p-polariserat ljus (polariserat i infallsplanet) — bara s-polariserat ljus reflekteras. Förklara varför detta betyder att en kamera med ett polarisationsfilter, roterat för att blockera s-polariserat ljus, nästan kan eliminera reflektioner från glas eller vatten vid just denna vinkel.

Fysiken bakom det här experimentet

← Tillbaka till experimentet

138 gratis utskrivbara labblad i fysik