Miért polarizálódik a fény a visszaverődés és a törés során?

Gyors válasz:

A fény keresztirányú hullám, ami azt jelenti, hogy az elektromos mező (valamint a mágneses mező) merőleges a fény terjedésének irányára (legalábbis az izotróp médiában - de hagyjuk, hogy a dolgok egyszerűek legyenek).

Tehát, ha a fény két médium határán ferdén esik, az elektromos mező két komponensnek tekinthető - egy az incidencia síkjában, és egy merőleges. Polarizált fény esetén az elektromos mező iránya véletlenszerűen ingadozik (miközben a szaporodási irányra merőlegesen tartózkodik), és ennek következtében a két komponens mérete azonos.

Az elektromágnesesség törvényei alapján az egyes komponensek mennyi részét továbbítják és tükrözik. A matematikai részletekbe való belépés nélkül hadd idézzek egy eredményt - a # P # a polarizáció (az előfordulási síkban az elektromos mező összetevője) nem tükröződik egyáltalán ha az előfordulási szög # # Theta eleget tesz

#theta = theta_B = tan ^ -1 (n_2 / n_1) #

hol # # N_1 és # # N_2 a két törésmutató. Ezt a szöget nevezik Brewster szög. A levegőtől a vízig terjedő fény esetében ez kb # 53 ^ circ #

A másik, úgynevezett # S # az előfordulási síkra merőleges alkotóelemet mind az előfordulási szögeknél továbbítják és tükrözik (bár a frakció a t # # Theta).

Tehát, amikor a fény a Brewster-szögben történik - a visszavert sugárnak nincs része a polarizációs síkban. Teljesen # S # polarizált. Ezért hívják a Brewster szöget is polarizáló szög.

A Brewster-szög közelébe eső előfordulási szögeknél a visszavert sugár sokkal több # S # polarizáció, mint # P # polarizáció - és így részben polarizált.

Az átvitt sugárnak mindkét összetevője van, ezért soha nem teljesen polarizált. A Brewster-szögben azonban az összes # P # a komponens továbbítása (nincs visszaverődés), és csak egy része # S # a komponens továbbításra kerül (a többi tükröződik) - így az átvitt fény részben # P # polarizált. Ez a Brewster-szöghez közel álló szögekre is igaz.