når lys påvirker en flat grense mellom to forskjellige gjennomsiktige medier, reflekteres vanligvis minst en del av den optiske effekten.Men for en bestemt innfallsvinkel, Som kalles Brewsters vinkel (Etter Sir David Brewster) eller noen ganger polariserende vinkel, oppstår ikke refleksjonen forutsatt at lyset er p-polarisert.Den sistnevnte tilstanden betyr at polarisasjonsretningen (dvs. retningen der den elektriske feltvektoren oscillerer) ligger innenfor forekomstplanet.For s-polarisert lys er reflektiviteten enda høyere enn for lys med normal forekomst på grensen.
Størrelsen På Brewsters vinkel avhenger av brytningsindeksene til det involverte optiske mediet og kan beregnes med Brewsters lov:
her er n1 og n2 brytningsindeksene for mediet av den innkommende strålen og det andre mediet, henholdsvis.Man kan vise at summen av vinklene i begge medier (i forhold til retningen for normal insidens) er 90°.
som et numerisk eksempel kan man vurdere lys som kommer fra luft (n1 &ca.1) til et glass med n2 = 1.5.For den situasjonen kan Man beregne At Brewsters vinkel er & ca. 56,3°.Figur 2 viser Brewsters vinkel som en funksjon av forholdet mellom brytningsindekser-eller brytningsindeksen til det andre mediet, hvis det første mediet har n1 = 1.
For grensesnitt mellom medier med lignende brytningsindekser er Brewsters vinkel nær 45°.Refleksjoner er likevel svake i slike tilfeller.
for upolarisert hendelseslys I Brewsters vinkel er det reflekterte lyset fullt s-polarisert, da det ikke er refleksjon for p-polarisert lys.Begrepet «polariserende vinkel» kommer fra det faktum.
generelt kan reflektiviteter ved slike overflater beregnes ved Hjelp Av Fresnel-ligninger.Med det kan man for eksempel beregne den effektive reflektiviteten for en laserstråle med endelig divergens som et vektet gjennomsnitt av reflektivitet for forskjellige vinkelkomponenter.Generelt er slike effektive reflektiviteter ganske små, fordi de fleste laserstråler har en liten divergens.
for en kvalitativ forståelse av den forsvinnende reflektiviteten kan man vurdere den oscillerende elektriske polarisasjonen i det andre mediet, som er vinkelrett på retningen av den forsvinnende reflekterte beam.It er velkjent at dipoler ikke avgir stråling nøyaktig i retning av deres svingning.Det bildet gir imidlertid ikke en reell forklaring; for eksempel er det ikke klart hvorfor retningen av elektrisk polarisasjon i det andre mediet bør være relevant, selv om den reflekterte strålen vil forplante seg i det første mediet.
Teknisk Utnyttelse Av Brewsters Vinkel
Optiske elementer i laserresonatorer eller andre optiske oppsett er ofte orientert slik at en laserstråle som forplanter seg gjennom Dem er I Brewsters vinkel.På den måten unngås refleksjonstap for p-polarisert lys uten å kreve antirefleksbelegg.Fordelen er ikke bare at slike belegg ikke er påkrevd, men også at de realistisk oppnådde effektive reflektivitetene vanligvis er lavere med den teknikken.Imidlertid kan ulike ulemper skyldes denne tilnærmingen – for eksempel astigmatisme av fokuserte bjelker, som kan kreve ekstra komponenter eller designdetaljer for å unngå skadelige effekter.
Eksempler på optiske elementer som ofte brukes I Brewster vinkel er laser krystaller, birefringent tunere, prismepar for bølgelengde tuning eller dispersjon kompensasjon, Og Brewster vinduer i gass lasers.In ved prismer, kan denne teknikken selvfølgelig fungere på inngangs-og utgangssiden bare hvis vinkelen mellom de to flatene er riktig valgt.For eksempel, for et prisme laget av smeltet silika (SiO2) og bølgelengden på 1064 nm, hvor brytningsindeksen er 1,486, vil den ideelle vinkelen mellom prismeflatene være 67,9°.Når en vinkel på 65° brukes i stedet, er refleksjonstapene for en symmetrisk bane gjennom krystallet & ca. 0,7% totalt.For 60° vil dette tapet allerede stige til 3,8%.FOR et glass SOM SF10, med en høyere brytningsindeks på &ca. 1,7 ved 1064 nm, vil den ideelle prismevinkelen være på 60,8°, og når du velger den felles verdien av 60°, er refleksjonstapene fortsatt ganske små(0,2% totalt).
i prinsippet kan man oppnå en sterk og justerbar demping av en polarisert laserstråle ved å reflektere den f. eks. på en glassoverflate med en innfallsvinkel nær Brewsters vinkel.Problemet med denne teknikken er imidlertid at reflektiviteten for s-polarisert lys er så mye høyere; selv om den innkommende strålen er ganske godt polarisert, kan en liten s-polarisert komponent av den spille en dominerende rolle i den reflekterte beam.As forklart i artikkelen om depolariseringstap, kan enkelte s-polariserte komponenter enkelt genereres under visse omstendigheter.
Forstyrrende optiske refleksjoner fra vannoverflater kan dempes vesentlig med polariserende briller, og overfører kun vertikalt polarisert lys.Selv om innfallsvinkelen for sollys ofte kan avvike vesentlig fra Brewsters vinkel, er reflektiviteten for p-polarisert generelt mye lavere enn for s-polarisert lys.
Spørsmål Og Kommentarer Fra Brukere
Hvorfor er Det Ingen Brewsters vinkel for s-polarisering?
Svar fra forfatteren:
Bare for p polarisasjon kan vi ha situasjonen at For en passende innfallsvinkel Er e-feltretningen i mediet vinkelrett på retningen som det reflekterte lyset ville gå inn i.Under disse forholdene kan ingen lys gå dit.For s polarisasjon kunne det ikke skje.
er lyset blokkert av solbriller s-polarisert lys reflektert I Brewsters vinkel?
hva skal jeg gjøre hvis jeg vil lage en lysstråle polarisert?Kan Jeg sette Inn En Brewster plate og justere vinkelen Til Brewster vinkel?Er det overførte lyset oppdaget fra Brewster-platen polarisert i denne tilstanden?
Svar fra forfatteren:
Solbriller arbeid basert på bølgelengdeavhengig absorpsjon og refleksjon, ikke basert på polarisering.
selv om transmissiviteten til En Brewster-plate er polarisasjonsavhengig, er den ikke fullt polarisert, siden begge polarisasjonene overføres til en viss grad.Bare Det reflekterte lyset I Brewsters vinkel er polarisert.
her kan du sende inn spørsmål og kommentarer. Så langt de blir akseptert av forfatteren, vil de vises over dette avsnittet sammen med forfatterens svar. Forfatteren vil bestemme aksept basert på visse kriterier. I hovedsak må problemet være av tilstrekkelig bred interesse.
vennligst ikke skriv inn personlige data her; vi ville ellers slette det snart. (Se også vår personvernerklæring. Hvis du ønsker å motta personlig tilbakemelding eller rådgivning fra forfatteren, vennligst kontakt ham f. eks. via e-post.
ved å sende inn informasjonen, gir du ditt samtykke til potensiell publisering av dine innspill på vår nettside i henhold til våre regler. (Hvis du senere trekker tilbake ditt samtykke, vil vi slette disse inngangene.) Som dine innspill blir først vurdert av forfatteren, kan de bli publisert med litt forsinkelse.
Se også: Brewster-plater, Brewster-vinduer, optiske vinduer, antirefleksbelegg
og andre artikler i kategorien generell optikk
 |
hvis du liker denne siden, kan du dele linken med dine venner og kolleger, f. eks via sosiale medier: disse delingsknappene er implementert på en personvernvennlig måte! |
