При падении света на границу раздела под углом Брюстера отражённый луч полностью поляризован — поляроид «гасит» его полностью при одной из ориентаций. Это фундаментальное следствие уравнений Максвелла, воспроизводимое со стеклянной пластиной, лазерной указкой и поляроидным фильтром.
Из угла Брюстера θ_B вычисляется показатель преломления: n = tg(θ_B). Результат сравнивается с табличными данными. Точность — ±2°, что соответствует погрешности показателя преломления ~0.05.
Вопросы для обсуждения
- Брюстер открыл свой угол эмпирически, Максвелл объяснил его через электромагнитную теорию. Почему при угле Брюстера p-компонента (колебания в плоскости падения) не отражается вовсе? Что физически происходит с диполями в материале?
- Для воды угол Брюстера около 53°. Можно ли использовать поляроид, чтобы «убрать» блик с поверхности озера при фотографировании рыб? В каком направлении нужно ориентировать фильтр?
- Угол Брюстера позволяет измерить показатель преломления без рефрактометра. Для каких материалов этот метод точнее стандартного (с призмой)? Где он хуже?
- Если свет падает из воды на стекло (n_воды < n_стекла), существует ли угол Брюстера? Как изменится ориентация поляризации отражённого луча по сравнению с падением из воздуха?
- В лазерных системах окна Брюстера (Brewster windows) устанавливают под углом Брюстера для исключения отражательных потерь. Какое практическое следствие это имеет для поляризации лазерного пучка?