что такое угол брюстера
Угол Брюстера
Закон Брюстера — закон оптики, выражающий связь показателя преломления с таким углом, при котором свет, отражённый от границы раздела, будет полностью поляризованным в плоскости, перпендикулярной плоскости падения, а преломлённый луч частично поляризуется в плоскости падения, причем поляризация преломленного луча достигает наибольшего значения. Легко установить, что в этом случае отраженный и преломленный лучи взаимно перпендикулярны. Соответствующий угол называется углом Брюстера.
Это явление оптики названо по имени шотландского физика Дэвида Брюстера, открывшего его в 1815 году.
Закон Брюстера: 
, где n12 — показатель преломления второй среды относительно первой, θBr — угол падения (угол Брюстера).
При отражении от одной пластинки под углом Брюстера интенсивность линейно поляризованного света очень мала (около 4% от интенсивности падающего луча). Поэтому для того, чтобы увеличить интенсивность отраженного света (или поляризовать свет, прошедший в стекло, в плоскости, параллельной плоскости падения) применяют несколько скрепленных пластинок, сложенных в стопу – стопу Столетова. Легко проследить по чертежу происходящее. Пусть на верхнюю часть стопы падает луч света. От первой пластины будет отражаться полностью поляризованный луч (около 4% первоначальной интенсивности), от второй пластины также отразится полностью поляризованный луч (около 3,75% первоначальной интенсивности) и так далее. При этом луч, выходящий из стопы снизу, будет все больше поляризоваться в плоскости, параллельной плоскости падения, по мере добавления пластин.
Полное преломление
Понятие полного преломления имеет важное значение для радиосвязи: большинство штыревых антенн излучает именно вертикально поляризованные волны. Таким образом, если волна падает на поверхность раздела (землю, воду или ионосферу) под углом Брюстера, отраженной волны не будет, соответсвенно канал будет отсутствовать.
Угол Брюстера
Что такое угол Брюстера и формула расчета
Закон Брюстера: тангенс угла полной поляризации, известного теперь, как угол Брюстера, равен показателю преломления вещества.
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.
Явление Брюстера вызвано поперечностью электромагнитной волны. Под влиянием падающей волны электроны вещества совершают колебания и излучают вторичные волны, которые накладываются на первоначальные колебания. На длине смещения происходит полная замена падающей волны волной, которую излучают электроны при своих колебаниях.
Чему равен угол Брюстера для стекла, погруженного в воду
Коэффициент преломления света в веществе равен отношению скорости света в вакууме к скорости света в этом веществе. Для воды значение этого показателя равно 1,33, для стекла — 1,52. Следовательно, преобразовав формулу закона Брюстера в формулу для расчета угла, получим:
Отражение под углом Брюстера
Отраженный под углом Брюстера луч полностью поляризован и всегда расположен под углом 90 градусов к преломленному лучу. Каждая точка поверхности, куда попадает волна, становится вторичным источником лучей — она провоцирует совместные осцилляции дипольных моментов молекул диэлектрика.
Новые волны, попадая в свободное пространство, при движении вперед создают отраженную и преломленную волну.
Под другим углом граница раздела сред не может отразить 100 процентов света, часть его входит в состав преломленного луча, так что полная поляризация недостижима. Интенсивность отраженного поляризованного луча при использовании одной пластинки крайне мала — например, для границы воздуха и стекла она составляет около 4% от первоначального луча. Можно сделать интенсивность больше — для этого используют специальное приспособление, стопу Столетова. Оно представляет собой несколько соединенных пластинок.
Угол Брюстера — полное преломление
Полное преломление — явление, возникающее при падении поперечных волн на границу раздела однородных сред и отсутствии отраженных лучей. Это явление также называют полным внутренним отражением света.
Явление полного преломления возможно только при падении на границу сред вертикально поляризованной волны под углом Брюстера. Закон преломления подразумевает, что в отраженном потоке могут оказаться лишь горизонтально поляризованные волны. Но если в падающей волне горизонтально поляризованные элементы отсутствовали, отражение тоже будет отсутствовать.
Закон Брюстера
Это явление оптики названо по имени шотландского физика Дэвида Брюстера, открывшего его в 1815 году.
Закон Брюстера записывается в виде:
где 
— показатель преломления второй среды относительно первой, а 
— угол падения (угол Брюстера).
При отражении от одной пластинки под углом Брюстера интенсивность линейно поляризованного света очень мала (около 4 % от интенсивности падающего луча). Поэтому для того, чтобы увеличить интенсивность отраженного света (или поляризовать свет, прошедший в стекло, в плоскости, параллельной плоскости падения) применяют несколько скрепленных пластинок, сложенных в стопу — стопу Столетова. Легко проследить по чертежу происходящее. Пусть на верхнюю часть стопы падает луч света. От первой пластины будет отражаться полностью поляризованный луч (около 4 % первоначальной интенсивности), от второй пластины также отразится полностью поляризованный луч (около 3,75 % первоначальной интенсивности) и так далее. При этом луч, выходящий из стопы снизу, будет все больше поляризоваться в плоскости, параллельной плоскости падения, по мере добавления пластин.
Содержание
Полное преломление
По́лное преломле́ние — эффект, проявляющийся при падении продольных плоско-поляризованых волн на границу раздела разнородных сред, и заключающийся в отсутствии отраженной волны. Эффект возможно наблюдать только в случае падения потока вертикально поляризованной волны (направление вектора напряженности электромагнитного поля — в плоскости падения) на границу раздела сред под углом Брюстера. При этом, согласно закону преломления, в отраженном потоке будут содержаться только горизонтально поляризованные составляющие, а так как падающий поток не содержал горизонтально поляризованных волн, то энергия отраженного потока будет равна 0 (то есть отсутствовать). Таким образом, вся энергия падающего потока будет в преломленных волнах.
Понятие полного преломления имеет важное значение для радиосвязи: большинство штыревых антенн излучает именно вертикально поляризованные волны. Таким образом, если волна падает на поверхность раздела (землю, воду или ионосферу) под углом Брюстера, отраженной волны не будет, соответственно канал будет отсутствовать.
Литература
Примечания
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Закон Брюстера» в других словарях:
ЗАКОН БРЮСТЕРА — в кристаллооптике соотношение tgj = п, где n пок. прел. среды, а j угол падения, при котором луч оказывается полностью поляризованным (т. н. угол поляризации). Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н.… … Геологическая энциклопедия
закон Брюстера — Briusterio dėsnis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Brewster’s law vok. Brewstersches Gesetz, n rus. закон Брюстера, m pranc. loi de Brewster, f … Fizikos terminų žodynas
БРЮСТЕРА ЗАКОН — см. Закон Брюстера. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия
БРЮСТЕРА ЗАКОН — соотношение между показателем преломления га диэлектрика и таким углом падения j на него естественного (неполяризованного) света, при к ром отражённый от поверхности диэлектрика свет полностью поляризован. При этом отражается только компонента Es … Физическая энциклопедия
БРЮСТЕРА ЗАКОН — БРЮСТЕРА ЗАКОН: если световой луч падает на поверхность диэлектрика под углом j, тангенс которого равен показателю преломления (угол Брюстера), то свет, отраженный от поверхности диэлектрика, полностью поляризован. Установлен Д. Брюстером в 1815 … Энциклопедический словарь
Брюстера закон — закон, выражающий связь показателя преломления диэлектрика с таким углом падения световых или радиоволн, при котором отражённое от поверхности диэлектрика излучение полностью поляризовано; установлен Д. Брюстером в 1815. Согласно Б. з.,… … Большая советская энциклопедия
БРЮСТЕРА УГОЛ — угол падения светового луча, при к ром отражённый от диэлектрика свет полностью поляризован. (см. БРЮСТЕРА ЗАКОН, ОТРАЖЕНИЕ СВЕТА). Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983 … Физическая энциклопедия
Закон отражения света — Отражение Отражение моста в Центральном канале, г. Индианаполис Отражение в трёх сферах Отражение физический процесс взаимодействия волн или частиц с поверхностью, изменение направления волнового фронта на границе двух сред с разными оптическими … Википедия
БРЮСТЕРА ЗАКОН — [по имени англ. физика Д. Брюстера (D. Brewster; 1781 1868)] определяет условие, при к ром свет, отражающийся от поверхности диэлектрика, полностью поляризована tgiB = п (iB угол падения, наз. углом Брюстера, п показатель преломления диэлектрика … Большой энциклопедический политехнический словарь
Угол Брюстера
Вы будете перенаправлены на Автор24
Соотношение фаз в падающей и преломленной (отраженной) волнах
Используя формулы Френеля:
Явление Брюстера
Готовые работы на аналогичную тему
Исследование процесса отражения света под углами близкими к углу Брюстера дает возможность экспериментально проверить формулы Френеля. Так как интенсивность отраженной под углом Брюстера волны, в которой вектор колеблется в плоскости падения, равна нулю. Данное утверждение удобно для эмпирической проверки, так как при этом не требуется точного соблюдения угла падения. Можно просто непрерывно изменять угол падения около угла Брюстера. При прохождении угла Брюстера интенсивность волны с соответствующей поляризацией обращается в ноль.
Решение:
В качестве основы для решения задачи используем закон Брюстера:
Выразим абсолютный показатель преломления кристалла каменной соли из выражения (1.1), имеем:
Показатель преломления света в кристалле связан со скоростью распространения света в нем как:
Выразим из (1.4) искомую скорость ($v_2$), получим:
Решение:
В качестве основы для решения задачи используем закон Брюстера:
Из выражения (2.1) выразим угол падения:
Из рис. 2 видно, что искомый угол равен:
Получи деньги за свои студенческие работы
Курсовые, рефераты или другие работы
Автор этой статьи Дата последнего обновления статьи: 11 04 2021
Поляризация отраженной и преломленной волн
Поляризация света возникает, когда свет отражается и преломляется на границе двух изотропных диэлектриков. Малюс был первым, кто обнаружил, что поляризованные волны могут создаваться таким образом. В его опытах по вращению кристалла вокруг луча, отраженного от стекла, было доказано, что интенсивность света периодически меняется. Он сравнил отражение света от стекла с прохождением светового луча через турмалин. Полного угасания света при этом отмечено не было: он только ослабевал, а затем его интенсивность усиливалась.
Разберем похожий эксперимент. Допустим, что у нас есть параллельный пучок неполяризованного светового излучения, падающий на зеркало, которое, в свою очередь, закреплено на оси с помощью шарнира. Данное устройство позволяет нам направить ось по отраженному лучу при любом угле падения света. Чтобы изучить отраженный свет, нам понадобится пластинка из турмалина, поворачивающаяся вокруг отраженного луча. При повороте будет отчетливо видно, как свет то ослабевает, то усиливается.
Наш опыт поляризации света показывает его минимальную интенсивность при параллельном расположении плоскости, проходящей через ось турмалиновой пластики, относительно плоскости падения света на зеркало. Максимальная интенсивность достигается тогда, когда угол поворота пластинки составляет 90 градусов. В таком эксперименте мы можем получить лишь частичную поляризацию волн, т.е. отраженный луч будет смесью поляризованного света с естественным.
Закон Брюстера
Если мы изменим угол наклона зеркала по отношению к лучу, то убедимся, что объем доли поляризованного света будет определяться углом падения α : чем больше угол, тем больше доля поляризованного света. При определенном значении угла можно достичь полной поляризации. Величина данного угла при этом определяется таким показателем, как относительное преломление диэлектрика. В 1815 г. Брюстер установил следующий закон:
Здесь α b – так называемый угол Брюстера, отраженный луч имеет плоскую поляризацию, а параметр n 12 является показателем преломления во второй среде относительно первой.
При дальнейшем увеличении угла падения волны можно заметить уменьшение поляризации света. Если же волна падает под углом полной поляризации, то преломленный и отраженный лучи сформируют прямой угол.
Экспериментальные данные подтверждают наличие колебательных движений электрического вектора в отраженном поляризованном свете, которые совершаются перпендикулярно основной плоскости падения луча. Если поляризация света при отражении и преломлении неполная, то это направление колебаний будет преимущественным.
Анализ преломленного света показывает наличие в нем частичной поляризации. Выраженное направление колебательных движений при этом будет располагаться в плоскости падения. При соединении отраженного и преломленного света получится так называемый первичный неполяризованный свет, из чего следует, что прозрачная пластина из диэлектрического материала совершает сортировку лучей, отражая преимущественно лучи с одним направлением колебаний и пропуская перпендикулярно направленные.
Достижение максимальной поляризации
Условие: докажите перпендикулярность отраженного и преломленного пучка света по отношению друг к другу при падении пучка света на границу двух веществ под углом Брюстера.
Поскольку мы знаем, что:
Сравнение двух ранее выведенных формул показывает, что:
Также очевидно следующее:
cos ( a b ) = sin ( γ ) ; a b + γ = π 2
Согласно закону отражения, можно записать:
Подставим полученное значение:
Задача также основана на применении закона Брюстера. Округлим показатель преломления до единицы и запишем:
Из уравнения выразим угол падения, при котором лучи будут иметь наибольшую поляризацию:
В таком случае угол к горизонту, под которым должно быть Солнце для максимальной поляризации отраженных лучей, будет равен: