Закон Брюстера

Луч, падающий под определенным углом к отражающей поверхности, при отражении полностью поляризуется в плоскости, параллельной этой поверхности.

Свет, как и любое электромагнитное излучение, состоит из распространяющихся колебаний электрического и магнитного полей, которые ориентированы под прямым углом друг к другу. Направление электрического поля определяет направление, в котором будет двигаться электрический заряд при прохождении электромагнитной волны. Поляризацией волны как раз и называется направление электрического поля в волне.

Световые волны могут иметь линейную поляризацию (в этом случае колебания электрического поля происходят в фиксированной плоскости), круговую поляризацию (электрическое поле вращается подобно стрелке часов) или эллиптическую поляризацию (электрическое поле вращается, при этом его абсолютная величина зависит от направления). Закон Брюстера описывает линейную поляризацию света при отражении луча от поверхности. Согласно этому закону, при определенном угле падения свет полностью поляризуется параллельно отражающей поверхности, и величина этого угла зависит от свойств отражающего вещества. Угол падения, при котором происходит полная поляризация отраженного и преломленного света, называется углом Брюстера, и его тангенс равен коэффициенту преломления отражающего вещества. Даже при углах падения, заметно отличающихся от угла Брюстера, свет в значительной мере поляризуется, но в этом случае и для преломленного, и для отраженного луча характерна эллиптическая поляризация.

Коэффициент преломления света в веществе равен отношению скорости света в вакууме к скорости света в веществе. У обычного стекла, например, коэффициент преломления 1,5. Это означает, что свет, распространяющийся в вакууме со скоростью около 300 000 км/с, в стекле распространяется со скоростью всего лишь около 200 000 км/с. Следовательно, для стекла угол Брюстера, при котором происходит полная поляризация, составляет около 57°.

Вы наверняка встречались с явлением поляризации в быту. В частности, в наше время солнцезащитные очки часто делают антибликовыми, а достигается это благодаря тому, что в них вставлены поляризованные линзы. В солнечную погоду свет, отраженный от блестящих поверхностей (стекла, стали, воды), оказывается поляризованным преимущественно в горизонтальной плоскости (по закону Брюстера). А линзы антибликовых солнцезащитных очков пропускают только свет, поляризованный вертикально. Благодаря этому большинство бликов, отраженных от окружающих нас предметов, гасятся и не ослепляют нас.

Дейвид БРЮСТЕР
Дейвид БРЮСТЕР
David Brewster, 1781—1868

Шотландский физик. Родился в Джедборо. Изучал теологию в Эдинбургском университете, принял сан священника и стал одним из основателей Свободной шотландской церкви, однако вскоре оставил это поприще ради карьеры ученого и популяризатора науки. Специализировался на изучении оптических явлений, прежде всего спектральных и поляризационных, открыл закон, носящий его имя. Однако своеобразную бессмертную славу снискал себе, изобретя в 1816 году калейдоскоп. С 1859 года и до самой смерти Брюстер был ректором Эдинбургского университета.


4
Показать комментарии (4)
Свернуть комментарии (4)

  • Entropy  | 31.05.2008 | 13:20 Ответить
    >Световые волны могут иметь линейную поляризацию (в этом случае >колебания электрического поля происходят в фиксированной плоскости), >круговую поляризацию (электрическое поле вращается подобно стрелке >часов) или эллиптическую поляризацию (электрическое поле вращается, при >этом его абсолютная величина зависит от направления).

    Я думаю, стоит добавить, что свет бывает еще и неполяризованный или частично поляризованный.
    Ответить
  • Pedro  | 15.06.2008 | 08:52 Ответить
    Статья неплохая. Только в конце, по моему, в ряд поверхностей, отражающих поляризованный свет, напрасно вставлена сталь. Металлические поверхности отражают свет иначе. Лучше сталь заменить, например, мокрым асфальтом или лужами. Или краской на автомобилях. А сталь может ввести непосвященного читателя в заблуждение. Как учитель физики(35 лет работы) знаю, как трудно потом переучивать. Найдется ученик, который будет доказывать свою правоту, размахивая вашей статьей. Хотя, я же дам ему поляроид и плоскую железяку.
    С уважением.
    Пётр.
    Ответить
  • Anna-A-Sh  | 25.12.2008 | 01:04 Ответить
    >Луч, падающий под определенным углом к отражающей поверхности, при >отражении полностью поляризуется в плоскости, параллельной этой >поверхности.

    А нас учили, что перпендикулярно плоскости падения луча.

    Просто параллельно поверхности проходит бесконечно много прямых, поэтому
    луч будет вовсе не поляризованный, а белый....
    Ответить
  • Anna-A-Sh  | 25.12.2008 | 01:10 Ответить
    Угол Брюстера - угол падения луча неполяризованного света на границу раздела двух сред, при котором свет, отражённый от границы раздела, будет полностью поляризованным в плоскости, перпендикулярной плоскости падения, а преломлённый луч частично поляризуется в плоскости падения. Если угол между отраженным и преломленным лучом прямой, то отраженный луч полностью поляризован.

    http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%B3%D0%BE%D0%BB_%D0%91%D1%80%D1%8E%D1%81%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B0
    Ответить
Написать комментарий

около 100 г. н.э.
1690
1807
1815
Закон Брюстера
1818
Элементы

© 2005-2017 «Элементы»