amikor a fény két különböző átlátszó közeg közötti sík határra ütközik, általában az optikai teljesítményének legalább egy része visszaverődik.Azonban egy adott beesési szög esetében, amelyet Brewster szögének (Sir David Brewster után) vagy néha polarizáló szögnek nevezünk, ez a visszaverődés nem fordul elő, feltéve, hogy a fény p-polarizált.Ez utóbbi feltétel azt jelenti, hogy a polarizációs irány (vagyis az az irány, amelyben az elektromos térvektor oszcillál) a beesési síkon belül helyezkedik el.S-polarizált fény esetén a visszaverődés még nagyobb, mint a határon normál beesésű fény esetében.
a Brewster-szög nagysága az érintett optikai közeg törésmutatóitól függ, és a Brewster-törvény alapján kiszámítható:
itt n1 és n2 a bejövő sugár közegének, illetve a másik közeg törésmutatói.Meg lehet mutatni, hogy a szögek összege mindkét közegben (a normál előfordulás irányához viszonyítva) 90 MHz.
numerikus példaként figyelembe vehetjük a levegőből érkező fényt (n1 &kb. 1) egy N2 = 1,5 üveghez.Ebben a helyzetben ki lehet számítani, hogy Brewster szöge & kb.; 56,3 Ft.A 2. ábra Brewster szögét mutatja a törésmutatók arányának függvényében – vagy a második közeg törésmutatója, ha az első közeg n1 = 1.
a hasonló törésmutatókkal rendelkező közegek közötti interfészek esetében a Brewster szöge közel 45 Kb.A reflexiók ilyen esetekben egyébként gyengék.
Brewster szögében polarizálatlan beeső fény esetén a visszavert fény teljesen S-polarizált, mivel a p-polarizált fénynek nincs visszaverődése.A “polarizáló szög” kifejezés ebből a tényből származik.
az ilyen felületeken a fényvisszaverődés általában a Fresnel-egyenletek segítségével számítható ki.Ezzel például kiszámíthatjuk a véges divergenciájú lézersugár tényleges visszaverődését a különböző szögkomponensek visszaverődésének súlyozott átlagaként.Általában az ilyen hatékony visszaverődések meglehetősen kicsiek, mivel a legtöbb lézersugár kis eltéréssel rendelkezik.
az eltűnő visszaverődés minőségi megértéséhez figyelembe vehetjük a második közegben az oszcilláló elektromos polarizációt, amely merőleges az eltűnő visszaverődés irányára beam.It jól ismert, hogy a dipólusok nem bocsátanak ki sugárzást pontosan az oszcilláció irányába.Ez a kép azonban nem nyújt valódi magyarázatot; például nem világos, hogy miért kell relevánsnak lennie a második közegben az elektromos polarizáció irányának, bár a visszavert sugár az első közegben terjedne.
Brewster szögének MŰSZAKI hasznosítása
a lézerrezonátorokban vagy más optikai beállításokban lévő optikai elemek gyakran úgy vannak orientálva, hogy a rajtuk keresztül terjedő lézersugár Brewster szögében van.Így elkerülhetők a P-polarizált fény visszaverődési veszteségei anélkül, hogy bármilyen visszaverődésgátló bevonatra lenne szükség.Előnye nem csak az, hogy ilyen bevonatokra nincs szükség, hanem az is, hogy a reálisan elért effektív visszaverődések jellemzően alacsonyabbak ezzel a technikával.Ennek a megközelítésnek azonban különféle hátrányai lehetnek-például a fókuszált gerendák asztigmatizmusa, amelyhez további alkatrészekre vagy tervezési részletekre lehet szükség a káros hatások elkerülése érdekében.
példák a Brewster szögében gyakran használt optikai elemekre: lézerkristályok, kettős törésű tunerek, prizmapárok hullámhossz-hangoláshoz vagy diszperziós kompenzációhoz, valamint Brewster ablakok gázban lasers.In prizmák esetében ez a technika természetesen csak akkor működik a bemeneti és kimeneti felületen, ha a két felület közötti szöget helyesen választják meg.Például egy olvasztott szilícium-dioxidból (SiO2) készült prizma esetében, amelynek hullámhossza 1064 nm, ahol a törésmutató 1,486, a prizmafelületek közötti ideális szög 67,9 ^ lenne.Ha ehelyett 65 (6) – os szöget használunk, akkor a kristályon áthaladó szimmetrikus út visszaverődési veszteségei &kb.; összesen 0,7%.A 60 db-os veszteség már 3,8% – ra emelkedne.Egy olyan üveg esetében, mint az SF10, amelynek nagyobb törésmutatója &kb.;1,7 1064 nm-nél, az ideális prizmaszög 60,8 (60) lenne! 60 (összesen 0,2%).
elvileg egy polarizált lézersugár erős és állítható csillapítását lehet elérni, ha azt visszaverjük pl. egy üvegfelületen, amelynek beesési szöge közel van Brewster szögéhez.Ennek a technikának a problémája, azonban, az, hogy az S-polarizált fény visszaverődése ekkor sokkal nagyobb; még akkor is, ha a bejövő sugár elég jól polarizált, annak egy kis s-polarizált komponense domináns szerepet játszhat a visszaverődésben beam.As a depolarizációs veszteségről szóló cikkben elmagyarázva néhány s-polarizált komponens bizonyos körülmények között könnyen előállítható.
a vízfelületek zavaró optikai visszaverődéseit polarizáló szemüvegekkel lényegében csillapíthatjuk, csak függőlegesen polarizált fényt továbbítva.Bár a napfény beesési szöge gyakran lényegesen eltérhet Brewster szögétől, a P-polarizált visszaverődés általában sokkal alacsonyabb, mint az s-polarizált fény esetében.
a felhasználók kérdései és megjegyzései
miért nincs Brewster szöge az s-polarizációhoz?
a szerző válasza:
csak a P polarizáció esetén lehet olyan helyzet, hogy megfelelő beesési szög esetén az e-mező iránya a közegben merőleges arra az irányra, amelybe a visszavert fény megy.Ilyen körülmények között nincs fény oda.Mert s polarizáció, ez nem történhet meg.
a fényt blokkolja a napszemüveg s-polarizált fény visszaverődik Brewster szögében?
mit tegyek, ha polarizált fénysugarat akarok készíteni?Behelyezhetek egy Brewster lemezt, és beállíthatom a szöget Brewster szögéhez?A Brewster lemezről átvitt fény ebben az állapotban polarizálódik?
válasz a szerzőtől:
a napszemüveg hullámhossz-függő abszorpción és visszaverődésen alapul, nem pedig polarizáción.
bár a Brewster lemez transzmissziója polarizációtól függ, nem teljesen polarizált, mivel mindkét polarizáció bizonyos mértékig továbbadódik.Csak a visszavert fény Brewster szögében polarizált.
itt kérdéseket és megjegyzéseket tehet fel. Amennyire a szerző elfogadja őket, e bekezdés felett jelennek meg a szerző válaszával együtt. A szerző bizonyos kritériumok alapján dönt az elfogadásról. Alapvetően a kérdésnek kellően széles érdeklődésre kell számot tartania.
kérjük, ne adjon meg itt személyes adatokat, különben hamarosan töröljük azokat. (Lásd még adatvédelmi nyilatkozatunkat.) Ha személyes visszajelzést vagy tanácsadást szeretne kapni a szerzőtől, kérjük, vegye fel vele a kapcsolatot pl. e-mailben.
az információk elküldésével Ön beleegyezését adja ahhoz, hogy az Ön információit szabályaink szerint közzétegyék weboldalunkon. (Ha később visszavonja beleegyezését, töröljük ezeket a bemeneteket.) Mivel a bemeneteket először a szerző vizsgálja felül, némi késéssel közzétehetők.
Lásd még: Brewster lemezek, Brewster ablakok, optikai ablakok, tükröződésgátló bevonatok
és egyéb cikkek a kategóriában általános optika
 |
Ha tetszik ez az oldal, kérjük, ossza meg a linket barátaival és kollégáival, pl. a közösségi médián keresztül: ezek a megosztási gombok adatvédelmi szempontból vannak megvalósítva! |
