布儒斯特角

布儒斯特角

布儒斯特角,又稱偏振角(Brewster’s angle),是自然光經電介質界面反射後,反射光為線偏振光所應滿足的條件。首先由英國物理學家D.布儒斯特於1815 年發現。自然光在電介質界面上反射和折射時,一般情況下反射光和折射光都是部分偏振光,只有當入射角為某特定角時反射光才是線偏振光,其振動方向與入射面垂直,此特定角稱為布儒斯特角或起偏角,用θb表示。此規律稱為布儒斯特定律。光以布儒斯特角入射時,反射光與折射光互相垂直。

簡介

又稱偏振角(Brewster’s angle),自然光經電介質界面反射後,反射光為 線偏振光所應滿足的條件。首先由 英國 物理學家D.布儒斯特於 1815 年發現。自然光在電介質界面上反射和折射時,一般情況下 反射光和折射光都是 部分偏振光,只有當入射角為某特定角時反射光才是線偏振光,其振動方向與入射面垂直,此特定角稱為布儒斯特角或 起偏角,用θb表示。此規律稱為 布儒斯特定律。光以布儒斯特角入射時, 反射光與折射光互相垂直。

玻片堆是由許多表面互相平行的玻璃片組成,自然光以布儒斯特角入射時,垂直於入射面的振動分量在每個界面上均要發生反射,而平行於入射面的振動分量則完全不能反射,故從玻片堆透出的光基本上只包含平行分量。玻片堆可用作起偏器。

自然光在兩種各向同性媒質分界面上反射、折射時,當自然光 正入射和掠入射時, 反射光和折射光仍為自然光;當自然光斜入射時, 反射光和折射光都是部分偏振光。 反射光中垂直振動多於平行振動,折射光中平行振動多於垂直振動。

當 入射角滿足關係式tgi0=n2/n1 時, 反射光為振動垂直於入射面的線偏振光,

該式稱為布儒斯特定律(Brewster law) ,i0為起 偏振角或布儒斯特角。

當光線以起 偏振角入射時,反射光和折射 光的傳播方向互相垂直,即:i0+r=90

求法

布儒斯特角等於兩種介質的折光率之比的反正切。

設θ1為入射角,θ2為折射角。我們有:

布儒斯特角布儒斯特角

如果反射角和折射角垂直,則:

布儒斯特角布儒斯特角

整理,得:

布儒斯特角布儒斯特角

其中n1和n2為該兩種介質的折射率。

θB為反射角。

布儒斯特角布儒斯特角

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