布魯斯特角顯微鏡

布魯斯特角定律 布魯斯特角顯微鏡 布魯斯特角顯微優勢

布魯斯特角
射向界面的一束光，反射光線與折射光線都是部分偏振光。

布魯斯特定律原理圖

當入射光以一特殊角度射入時反射光是線偏振光，並且該線偏振光的電場矢量垂直於入射面，這個角叫作起偏角或者布儒斯特角。此時反射光線與折射光線互相垂直。
對於在空氣（N1≈1）中的玻璃介質（N2≈1.5），可見光的布魯斯特角度約為56°；而在空氣-水界面（N2≈1.33）中，布魯斯特角約為53°。由於給定介質的折射率會隨著光的波長變化而變化，布魯斯特角也會隨光的波長而變化。
布魯斯特角定律
設θ1為入射角，θ2為折射角。我們有

如果反射角和折射角垂直，整理則得：
其中n1和n2為該兩種介質的折射率。這就是布魯斯特角定律。
套用

偏振墨鏡使用了布儒斯特角的原理來減少從水面或者路面反射的偏振光。
攝影師利用相同的原理來減少水面、玻璃或者其他非金屬反射的太陽光。
研究者利用布魯斯特角定律研究Langmuir-Blodgett薄膜
布魯斯特角顯微鏡
當電場矢量平行於入射面的線偏振光射向界面（例如水面）時

布魯斯特角顯微鏡

，並且當入射光和界面滿足布魯斯特角定律時，這時只有透射光束，而沒有反射光束（為零）。如果在反射光束方向放置CCD探測器，理想狀態下顯示器因為CCD探測器沒有光線入射而顯示為全黑。這時如果水面上出現微小擾動，例如有單分子層的油膜，體系就將不滿足布魯斯特角定律，因而就會有反射，從而在顯示器上會出現油膜的圖案。這就是布魯斯特角顯微鏡。
布魯斯特角顯微優勢
靈敏度非常高，對界面上即使納米級別的單分子油膜也能清晰觀測，獲得強對比圖像。
厚度測量非常精確。

布魯斯特角顯微鏡下的Langmuir-Blodgett膜

非常適合用來研究Langmuir-Blodgett薄膜。在單分子薄膜領域有重要套用。