wanneer licht een vlakke grens tussen twee verschillende transparante media raakt, wordt in het algemeen ten minste een deel van het optische vermogen gereflecteerd.Echter, voor een bepaalde invalshoek, die Brewster ‘ s angle (naar Sir David Brewster) of soms polariserende hoek wordt genoemd, komt die reflectie niet voor op voorwaarde dat het licht p-gepolariseerd is.Deze laatste voorwaarde betekent dat de polarisatierichting (d.w.z., de richting waarin de elektrische veldvector oscilleert) binnen het vlak van de weerslag ligt.Voor s-gepolariseerd licht, is de reflectiviteit zelfs hoger dan voor licht met normale weerslag op de grens.
de grootte van de hoek van Brewster hangt af van de brekingsindices van de betrokken optische media en kan worden berekend met de wet van Brewster:
hier zijn n1 en n2 de brekingsindices van respectievelijk het medium van de binnenkomende bundel en het andere medium.Men kan aantonen dat de som van de hoeken in beide media (ten opzichte van de richting voor normale incidentie) 90°is.
als numeriek voorbeeld kan men het licht uit de lucht (N1 &ca.1) beschouwen als een glas met n2 = 1,5.Voor die situatie kan men berekenen dat de hoek van Brewster &CA. 56,3°is.Figuur 2 toont de hoek van Brewster als functie van de verhouding van brekingsindices – of de brekingsindex van het tweede medium, als het eerste medium N1 = 1 heeft.
voor interfaces tussen media met vergelijkbare brekingsindices ligt de hoek van Brewster dicht bij 45°.De reflecties zijn in dergelijke gevallen toch zwak.
voor ongepolariseerd invallend licht in de hoek van Brewster is het gereflecteerde licht volledig s-gepolariseerd, omdat er geen reflectie is voor p-gepolariseerd licht.De term “polariserende hoek” komt uit dat feit.
in het algemeen kunnen reflecties op dergelijke oppervlakken worden berekend met behulp van Fresnelvergelijkingen.Daarmee kan men bijvoorbeeld de effectieve reflectiviteit voor een laserstraal met eindige divergentie berekenen als een gewogen gemiddelde van reflectiviteit voor verschillende hoekcomponenten.Over het algemeen zijn dergelijke effectieve reflectiviteit vrij klein, omdat de meeste laserstralen een kleine divergentie hebben.
voor een kwalitatief begrip van de verdwijnreflectiviteit kan men de oscillerende elektrische polarisatie in het tweede medium overwegen, die loodrecht staat op de richting van het verdwijnende gereflecteerde medium. beam.It het is bekend dat dipolen geen straling precies in de richting van hun oscillatie uitzenden.Dit beeld geeft echter geen echte verklaring; Het is bijvoorbeeld niet duidelijk waarom de richting van de elektrische polarisatie in het tweede medium relevant zou moeten zijn, hoewel de gereflecteerde bundel zich in het eerste medium zou voortplanten.
technische exploitatie van Brewster ‘ s Hoek
optische elementen in laserresonatoren of andere optische opstellingen zijn vaak zo georiënteerd dat een laserstraal die erdoor wordt gepropageerd, op de hoek van Brewster staat.Op die manier worden reflectieverliezen bij P-gepolariseerd licht vermeden zonder dat er antireflectiecoatings nodig zijn.Het voordeel is niet alleen dat dergelijke coatings niet nodig zijn, maar ook dat de realistisch bereikte effectieve reflectiviteit doorgaans lager is met die techniek.Nochtans, kunnen de diverse nadelen uit die benadering resulteren – bijvoorbeeld, astigmatisme van geconcentreerde bundels, die extra componenten of ontwerpdetails kunnen vereisen om schadelijke gevolgen te vermijden.
voorbeelden van optische elementen die vaak bij de hoek van Brewster worden gebruikt zijn laserkristallen, birefringent-tuners, prism-paren voor golflengteafstemming of dispersie-compensatie, en Brewster-vensters in gas lasers.In in het geval van prisma ‘ s kan deze techniek natuurlijk alleen aan de ingang en uitgang werken als de hoek tussen de twee oppervlakken correct is gekozen.Bijvoorbeeld, voor een prisma gemaakt van gesmolten silica (SiO2) en de golflengte van 1064 nm, waar de brekingsindex 1,486 is, zou de ideale hoek tussen de prismaoppervlakken 67,9°zijn.Wanneer in plaats daarvan een hoek van 65° wordt gebruikt, zijn de reflectieverliezen voor een symmetrisch traject door het kristal &ongeveer 0,7% in totaal.Voor 60° zou dat verlies al oplopen tot 3,8%.Voor een glas als SF10, met een hogere brekingsindex van & ca. 1,7 bij 1064 nm, zou de ideale prismahoek 60,8° zijn, en bij het kiezen van de gebruikelijke waarde van 60°, zijn de reflectieverliezen nog vrij klein (0,2% in totaal).
in principe kan men een sterke en instelbare verzwakking van een gepolariseerde laserstraal verkrijgen door deze bijvoorbeeld te reflecteren op een glasoppervlak met een invalshoek die dicht bij de hoek van Brewster ligt.Het probleem van die techniek is echter dat de reflectiviteit voor s-gepolariseerd licht dan veel hoger is; zelfs als de binnenkomende bundel vrij goed gepolariseerd is, zou een klein s-gepolariseerd component ervan een dominante rol kunnen spelen in de gereflecteerde beam.As uitgelegd in het artikel over depolarisatie verlies, sommige s-Gepolariseerde componenten kunnen gemakkelijk worden gegenereerd onder bepaalde omstandigheden.Storende optische reflecties van wateroppervlakken kunnen aanzienlijk worden afgezwakt met polariserende glazen, die alleen verticaal gepolariseerd licht overbrengen.Hoewel de invalshoek van zonlicht vaak aanzienlijk kan afwijken van de hoek van Brewster, is de reflectiviteit voor p-gepolariseerd over het algemeen veel lager dan voor s-gepolariseerd licht.
vragen en opmerkingen van gebruikers
Waarom is er geen Brewster ‘ s angle voor s-polarisatie?
antwoord van de auteur:
alleen voor p-polarisatie kunnen we de situatie hebben dat Voor een geschikte invalshoek de e-veldrichting in het medium loodrecht staat op de richting waarin het gereflecteerde licht zou gaan.Onder die omstandigheden kan er geen licht naar toe.Voor s polarisatie, kon dat niet gebeuren.
wordt licht geblokkeerd door zonnebril s-gepolariseerd licht gereflecteerd in de hoek van Brewster?
Wat moet ik doen als ik een lichtstraal gepolariseerd wil maken?Kan ik een Brewsterplaat plaatsen en de hoek aanpassen aan Brewster ‘ s Hoek?Wordt het licht van de Brewsterplaat in deze toestand gepolariseerd?
antwoord van de auteur:
Zonnebrillenwerk gebaseerd op golflengteafhankelijke absorptie en reflectie, niet gebaseerd op polarisatie.
hoewel de transmissiviteit van een Brewsterplaat polarisatieafhankelijk is, is deze niet volledig gepolariseerd, aangezien beide polarisaties tot op zekere hoogte worden overgedragen.Alleen het gereflecteerde licht in de hoek van Brewster is gepolariseerd.
hier kunt u vragen en opmerkingen indienen. Voor zover ze door de auteur worden aanvaard, zullen ze boven deze paragraaf verschijnen samen met het antwoord van de auteur. De auteur beslist op basis van bepaalde criteria over de acceptatie. In wezen moet de kwestie van voldoende breed belang zijn.
Voer hier geen persoonlijke gegevens in; anders zouden we deze snel verwijderen. (Zie ook onze Privacyverklaring.) Als u persoonlijke feedback of advies van de auteur wilt ontvangen, neem dan contact met hem op, bijvoorbeeld via e-mail.
door de informatie in te dienen, geeft u toestemming voor de mogelijke publicatie van uw input op onze website volgens onze regels. (Als u later uw toestemming intrekt, zullen we die invoer verwijderen.) Als uw inzendingen worden eerst beoordeeld door de auteur, ze kunnen worden gepubliceerd met enige vertraging.
zie ook: Brewster platen, Brewster windows, optische windows, anti-reflectie coatings
en andere artikelen in de categorie algemeen optiek
 |
Als u net als deze pagina, deel de link met je vrienden en collega ‘ s, bijvoorbeeld via sociale media: Deze delen van de knoppen zijn uitgevoerd in een privacy-vriendelijke manier! |
