når lys rammer en flad grænse mellem to forskellige gennemsigtige medier, reflekteres generelt i det mindste en del af dets optiske effekt.For en bestemt indfaldsvinkel, som kaldes brygers vinkel (efter Sir David Brygster) eller undertiden polariserende vinkel, forekommer denne refleksion ikke, forudsat at lyset er p-polariseret.Den sidstnævnte betingelse betyder, at polarisationsretningen (dvs.den retning, i hvilken den elektriske feltvektor svinger) ligger inden for forekomstplanet.For S-polariseret lys er reflektionsevnen endnu højere end for lys med normal forekomst på grænsen.
størrelsen af bryggerens vinkel afhænger af brydningsindekserne for de involverede optiske medier og kan beregnes med bryggerens lov:
her er n1 og n2 brydningsindekserne for henholdsvis mediet for den indkommende stråle og det andet medium.Man kan vise, at summen af vinklerne i begge medier (i forhold til retningen for normal forekomst) er 90 liter.
som et numerisk eksempel kan man overveje lys, der kommer fra luft (n1 & ca; 1) til et glas med n2 = 1,5.For denne situation kan man beregne, at bryggerens vinkel er &ca;56,3 liter.Figur 2 viser brygers vinkel som en funktion af forholdet mellem brydningsindekser – eller brydningsindekset for det andet medium, hvis det første medium har n1 = 1.
for grænseflader mellem medier med lignende brydningsindekser er bryggerens vinkel tæt på 45 liter.Refleksioner er alligevel svage i sådanne tilfælde.
for upolariseret indfaldende lys i bryggerens vinkel er det reflekterede lys fuldt s-polariseret, da der ikke er nogen refleksion for p-polariseret lys.Udtrykket “polariserende vinkel” kommer fra denne kendsgerning.
generelt kan refleksioner ved sådanne overflader beregnes ved hjælp af Fresnel-ligninger.Med det kan man for eksempel beregne den effektive reflektionsevne for en laserstråle med endelig divergens som et vægtet gennemsnit af reflektionsevne for forskellige vinkelkomponenter.Generelt er sådanne effektive refleksioner ret små, fordi de fleste laserstråler har en lille divergens.
for en kvalitativ forståelse af den forsvindende reflektionsevne kan man overveje den oscillerende elektriske polarisering i det andet medium, som er vinkelret på retningen af den forsvindende reflekterede beam.It er velkendt, at dipoler ikke udsender stråling nøjagtigt i retning af deres svingning.Dette billede giver imidlertid ikke en reel forklaring; for eksempel er det ikke klart, hvorfor retningen af elektrisk polarisering i det andet medium skal være relevant, skønt den reflekterede stråle vil forplante sig i det første medium.
teknisk udnyttelse af bryggerens vinkel
optiske elementer i laserresonatorer eller andre optiske opsætninger er ofte orienteret således, at en laserstråle, der formerer sig gennem dem, er i bryggerens vinkel.På den måde undgås reflektionstab for p-polariseret lys uden at kræve nogen antirefleksbelægninger.Fordelen er ikke kun, at sådanne belægninger ikke er påkrævet, men også at de realistisk opnåede effektive refleksioner typisk er lavere med denne teknik.Imidlertid kan forskellige ulemper skyldes denne tilgang-for eksempel astigmatisme af fokuserede bjælker, som kan kræve yderligere komponenter eller designdetaljer for at undgå skadelige virkninger.
eksempler på optiske elementer, der ofte bruges i bryggerens vinkel, er laserkrystaller, dobbeltbrydende tunere, prismepar til bølgelængdeindstilling eller dispersionskompensation og Bryggervinduer i gas lasers.In tilfælde af prismer, denne teknik kan naturligvis kun fungere ved indgangs-og udgangsfladen, hvis vinklen mellem de to overflader er korrekt valgt.For eksempel for et prisme lavet af smeltet silica (SiO2) og bølgelængden på 1064 nm, hvor brydningsindekset er 1,486, ville den ideelle vinkel mellem prismeoverfladerne være 67,9 liter.Når der i stedet anvendes en vinkel på 65 liter, er refleksionstabene for en symmetrisk sti gennem krystallen &ca;0,7% i alt.For 60 kr. ville dette tab allerede stige til 3,8%.For et glas som SF10, der har et højere brydningsindeks på & ca. 1,7 ved 1064 nm, ville den ideelle prismevinkel være på 60,8 liter, og når man vælger den fælles værdi på 60 liter, er refleksionstabene stadig ret små (0,2% i alt).
i princippet kan man opnå en stærk og justerbar dæmpning af en polariseret laserstråle ved at reflektere den f.eks. på en glasoverflade med en indfaldsvinkel tæt på bryggerens vinkel.Problemet med denne teknik, imidlertid, er, at reflektionsevnen for s-polariseret lys er så meget højere; selvom den indkommende stråle er ret godt polariseret, en lille s-polariseret komponent af den kunne spille en dominerende rolle i det reflekterede beam.As forklaret i artiklen om depolarisationstab kan nogle s-polariserede komponenter let genereres under visse omstændigheder.
forstyrrende optiske refleksioner fra vandoverflader kan dæmpes væsentligt med polariserende briller og transmitterer kun lodret polariseret lys.Selvom indfaldsvinklen for sollys ofte kan afvige væsentligt fra bryggerens vinkel, er reflektionsevnen for p-polariseret generelt meget lavere end for s-polariseret lys.
spørgsmål og kommentarer fra brugere
Hvorfor er der ingen bryggers vinkel for S-polarisering?
svar fra forfatteren:
kun for P-polarisering kan vi have den situation, at E-feltretningen i mediet for en passende indfaldsvinkel er vinkelret på den retning, hvori det reflekterede lys ville gå.Under disse forhold kan intet lys gå der.For S polarisering kunne det ikke ske.
er lys blokeret af solbriller s-polariseret lys reflekteret i bryggerens vinkel?
Hvad skal jeg gøre, hvis jeg vil lave en lysstråle polariseret?Kan jeg indsætte en Bryggerplade og justere vinklen til bryggerens vinkel?Er det transmitterede lys detekteret fra Brygerpladen polariseret i denne tilstand?
svar fra forfatteren:
Solbriller arbejder baseret på bølgelængdeafhængig absorption og refleksion, ikke baseret på polarisering.
selvom transmissiviteten af en Brygerplade er polarisationsafhængig, er den ikke fuldt polariseret, da begge polarisationer transmitteres til en vis grad.Kun det reflekterede lys i bryggerens vinkel er polariseret.
her kan du indsende spørgsmål og kommentarer. Så vidt de bliver accepteret af forfatteren, vises de over dette afsnit sammen med forfatterens svar. Forfatteren vil beslutte om accept baseret på visse kriterier. I det væsentlige skal spørgsmålet være af tilstrækkelig bred interesse.
Indtast venligst ikke personlige data her; vi ville ellers slette det snart. (Se også vores fortrolighedserklæring.) Hvis du ønsker at modtage personlig feedback eller rådgivning fra forfatteren, bedes du kontakte ham f.eks. via e-mail.
ved at indsende oplysningerne giver du dit samtykke til den potentielle offentliggørelse af dine input på vores hjemmeside i henhold til vores regler. (Hvis du senere trækker dit samtykke tilbage, sletter vi disse input.) Da dine input først gennemgås af forfatteren, kan de blive offentliggjort med en vis forsinkelse.
Se også: Brygger plader, brygger vinduer, optiske vinduer, antirefleksbelægninger
og andre artikler i kategorien generel optik
 |
hvis du kan lide denne side, kan du dele linket med dine venner og kolleger, f. eks. via sociale medier: disse delingsknapper implementeres på en privatlivsvenlig måde! |
