มุมบรูสเตอร์ แสงสะท้อนโพลาไรซ์สมบูรณ์

1 · ทำนาย

ที่มุมตกหนึ่งมุมพิเศษ (มุมบรูสเตอร์) แสงที่สะท้อนออกจากพื้นผิวจะโพลาไรซ์สมบูรณ์ — ลำสะท้อนมีทิศโพลาไรเซชันเพียงทิศเดียว พื้นผิวที่ดัชนีหักเหสูงกว่าจะมีมุมบรูสเตอร์ใหญ่กว่าหรือเล็กกว่า

• ดัชนีที่สูงกว่าให้มุมบรูสเตอร์ที่เล็กกว่า
• ใหญ่กว่า — ดัชนีหักเหที่สูงกว่าต้องการมุมตกชันกว่าเพื่อให้เข้าเงื่อนไขบรูสเตอร์
• มุมบรูสเตอร์ไม่ขึ้นกับดัชนีหักเหของพื้นผิว

2 · จัดเตรียม

1. เปิดพรีเซ็ท brewster แล้วกดรีเซ็ต แสงเดินทางจากอากาศ (n₁ = 1.0) ไปยังกระจก
2. เปิดค่าแสดงมุมบรูสเตอร์
3. ตั้งดัชนีหักเหของกระจกในแต่ละรอบ แล้วบันทึกมุมบรูสเตอร์

3 · เก็บข้อมูล

พล็อต θ_B (แกน y) กับ n₂ (แกน x) จากสามรอบการทดลอง

4 · วิเคราะห์

1. สำหรับหนึ่งรอบ จงคำนวณ θ_B = atan(n₂/n₁) โดยใช้ n₁ = 1.0 เทียบกับตาราง
2. อธิบายว่าเหตุใดพื้นผิวที่มีดัชนีหักเหสูงกว่า (n₂ มากกว่า) จึงต้องการมุมบรูสเตอร์ที่ใหญ่กว่า — มุมตกใกล้เคียงแนวดิ่งกว่า — เพื่อให้เกิดการสะท้อนโพลาไรซ์สมบูรณ์

5 · ต่อยอด

1. ที่มุมบรูสเตอร์ แสงสะท้อนจ้า (เช่นจากผืนน้ำหรือถนนเปียก) โพลาไรซ์ในแนวราบเกือบทั้งหมด นี่คือเหตุผลที่แว่นกันแดดโพลาไรซ์ (บังโพลาไรเซชันแนวราบ) ตัดแสงจ้าได้ดีนัก — มันปรับให้บังแสงที่สะท้อนมากที่สุดที่มุมมองปกติพอดี
2. ที่มุมบรูสเตอร์ ลำสะท้อนมีแสงโพลาไรซ์แบบ p (โพลาไรซ์ในระนาบตกกระทบ) เป็นศูนย์ — มีเพียงแสงโพลาไรซ์แบบ s เท่านั้นที่สะท้อน อธิบายว่าเหตุใดจึงหมายความว่ากล้องที่มีไฟล์เตอร์โพลาไรซ์หมุนไปบังแสงโพลาไรซ์แบบ s สามารถกำจัดการสะท้อนจากกระจกหรือน้ำได้เกือบสมบูรณ์ที่มุมเฉพาะนี้

ฟิสิกส์เบื้องหลังการทดลองนี้

← กลับไปการทดลอง