když světlo dopadá na rovnou hranici mezi dvěma různými průhlednými médii, obecně se alespoň část jeho optického výkonu odráží.Nicméně, pro určitý úhel dopadu, který se nazývá Brewsterův úhel (po Sir David Brewster), nebo někdy polarizační úhel, že odraz nenastane, za předpokladu, že světlo je p-polarizované.Druhá podmínka znamená, že směr polarizace (tj. směr, ve kterém osciluje vektor elektrického pole) leží v rovině dopadu.U s-polarizovaného světla je odrazivost ještě vyšší než u světla s normálním dopadem na hranici.
velikost Brewsterova úhlu závisí na indexy lomu příslušných optických médií a může být vypočtena s Brewster je zákon:
Tady, n1 a n2 jsou indexy lomu média příchozí světlo a další média, respektive.Lze ukázat, že součet úhlů v obou médiích (vzhledem ke směru normálního dopadu)je 90°.
jako numerický příklad lze považovat světlo přicházející ze vzduchu (n1 &cca; 1) na sklo s n2 = 1.5.Pro tuto situaci lze vypočítat, že Brewsterův úhel je & přibližně; 56,3°.Obrázek 2 ukazuje Brewsterův úhel jako funkci poměru indexů lomu-nebo indexu lomu druhého média, pokud má první médium n1 = 1.
pro rozhraní mezi médii s podobnými indexy lomu je Brewsterův úhel blízký 45°.Odrazy jsou v takových případech slabé.
pro nepolarizované dopadající světlo v brewsterově úhlu je odražené světlo plně s-polarizované, protože pro p-polarizované světlo neexistuje žádný odraz.Termín „polarizační úhel“ pochází z této skutečnosti.
obecně lze odrazivost na takových plochách vypočítat pomocí Fresnelových rovnic.S tím lze například vypočítat efektivní odrazivost laserového paprsku s konečnou divergencí jako vážený průměr odrazivosti pro různé Úhlové složky.Obecně jsou takové účinné odrazivosti poměrně malé, protože většina laserových paprsků má malou divergenci.
Pro kvalitativní pochopení mizející odrazivosti, lze považovat oscilační elektrické polarizace v druhém médiu, které je kolmé ke směru mizející odráží světlo.Je dobře známo, že dipóly emitují záření přesně ve směru jejich kmitání.Tento obrázek však neposkytuje skutečné vysvětlení; například není jasné, proč by měl být směr elektrické polarizace ve druhém médiu relevantní, i když by se odražený paprsek šířil v prvním médiu.
Technické Využívání Brewsterův Úhel,
Optické prvky v laserové rezonátory nebo jiné optické sestavy jsou často orientovány tak, že laserový paprsek šíření prostřednictvím nich je na Brewsterův úhel.Tímto způsobem se zamezí ztrátám odrazu pro p-polarizované světlo bez nutnosti jakýchkoli antireflexních povlaků.Výhodou je nejen to, že takové povlaky nejsou vyžadovány, ale také to, že realisticky dosažené účinné odrazivosti jsou u této techniky obvykle nižší.Nicméně, různé nevýhody mohou vyplynout z tohoto přístupu – například astigmatismus zaměřené paprsky, které mohou vyžadovat další součásti nebo konstrukční detaily, aby se zabránilo škodlivé účinky.
Příklady pro optické prvky, které jsou často používány v Brewsterovým úhlem jsou laserové krystaly, birefringent tunery, prism páry pro ladění vlnové délky nebo disperzní kompenzace, a Brewster windows v plynové lasery.V případě hranolů, tato technika může samozřejmě pracovat na vstup a výstup čelit pouze tehdy, pokud úhel mezi dvěma povrchy je správně vybrán.Například, pro hranol vyroben z taveného křemene (SiO2) a na vlnové délce 1064 nm, kde index lomu je 1.486, ideální úhel mezi prism povrchy by být 67.9°.Když se místo toho použije úhel 65°, ztráty odrazu pro symetrickou dráhu krystalem jsou &přibližně; celkem 0,7%.U 60° by tato ztráta již vzrostla na 3, 8%.Na sklo, jako SF10, které mají vyšší index lomu &cca;1.7 na 1064 nm, ideální úhel hranolu bude v 60.8°, a při výběru společné hodnoty 60°, odraz ztráty jsou ještě docela malé (0,2% celkového počtu).
V zásadě lze získat silný a nastavitelný útlum polarizovaný laserový paprsek odráží se to např. na skleněný povrch s úhlem dopadu blízko Brewsterův úhel.Problém této techniky, nicméně, je, že odrazivost pro y-polarizované světlo je pak mnohem vyšší, i když příchozí paprsek je docela dobře polarizované, malý s-polarizační složky může hrát dominantní roli v odraženého paprsku.Jak je vysvětleno v článku o depolarizace ztráty, některé s-polarizované komponenty mohou být snadno generovány za určitých okolností.
rušivé optické odrazy od vodních ploch mohou být v podstatě zeslabeny polarizačními skly, které přenášejí pouze vertikálně polarizované světlo.Ačkoli se úhel dopadu slunečního světla může často podstatně lišit od Brewsterova úhlu, odrazivost pro p-polarizované je obecně mnohem nižší než pro s-polarizované světlo.
otázky a komentáře od uživatelů
proč neexistuje Brewsterův úhel pro s-polarizaci?
odpověď autora:
Pouze pro p polarizaci, můžeme mít situaci, že pro vhodný úhel dopadu E-pole směrem na střední je kolmo ke směru, do kterého se odráží světlo by jít.Za těchto podmínek tam nemůže jít žádné světlo.Pro polarizaci s, to se nemohlo stát.
je světlo blokováno slunečními brýlemi s-polarizované světlo odrážející se v úhlu Brewstera?
co mám dělat, když chci polarizovat paprsek světla?Mohl bych vložit brewsterovu desku a upravit úhel podle brewsterova úhlu?Je přenášené světlo detekováno z Brewsterovy desky polarizované v tomto stavu?
odpověď autora:
sluneční brýle fungují na základě absorpce a odrazu závislé na vlnové délce, nikoli na polarizaci.
i když propustností Brewster deska je polarizace závislá, není plně polarizované, protože obě polarizace jsou přenášeny do určité míry.Polarizuje se pouze odražené světlo v Brewsterově úhlu.
zde můžete zasílat dotazy a připomínky. Pokud je autor přijme, objeví se nad tímto odstavcem spolu s odpovědí autora. Autor rozhodne o přijetí na základě určitých kritérií. V zásadě musí být otázka dostatečně široká.
prosím, nezadávejte zde osobní údaje; jinak bychom je brzy smazali. (Viz také naše prohlášení o ochraně osobních údajů.) Chcete-li získat osobní zpětnou vazbu nebo poradenství od autora, kontaktujte ho např. e-mailem.
odesláním informací dáváte souhlas s možným zveřejněním vašich vstupů na našich webových stránkách v souladu s našimi pravidly. (Pokud později svůj souhlas odvoláte, tyto vstupy smažeme.) Protože vaše vstupy jsou nejprve přezkoumány autorem, mohou být zveřejněny s určitým zpožděním.
Viz také: Brewster desky, Brewster windows, optická okna, anti-reflection coatings
a další články v kategorii obecné optika
 |
Pokud se vám líbí tato stránka, prosím podělte se o odkaz se svými přáteli a kolegy, např. prostřednictvím sociálních médií: sdílení Těchto tlačítek jsou realizovány v soukromí-příjemný způsob, jak! |
