31. Polaryzacja

31.3 Polaryzacja przez odbicie

  Innym sposobem, w jaki światło może być spolaryzowane, częściowo lub całkowicie, jest odbicie od powierzchni dielektryka (np. szkła). Na rysunku 31.6 pokazana jest wiązka niespolaryzowana padająca na powierzchnię szkła.

 Rys. 31.6. Polaryzacja światła przez odbicie

Doświadczalnie stwierdzono, że istnieje pewien kąt padania, nazywany kątem całkowitej polaryzacji αp , dla którego wiązka odbita jest całkowicie spolaryzowana liniowo w kierunku prostopadłym do płaszczyzny padania. Oznacza to, że odbiciu ulega tylko składowa σ prostopadła do płaszczyzny padania (płaszczyzny rysunku 31.6) natomiast współczynnik odbicia składowej π leżącej w płaszczyźnie padania jest równy zeru.
Natomiast wiązka przechodząca jest tylko częściowo spolaryzowana (składowa π jest całkowicie załamana, a składowa σ tylko częściowo).

Doświadczalnie stwierdzono, że gdy kąt padania jest równy kątowi całkowitej polaryzacji to wówczas wiązka odbita i załamana tworzą kąt prosty czyli

(31.2)

Ponieważ zgodnie z prawem załamania

(31.3)

więc łącząc oba te równania otrzymujemy

(31.4)

lub

Prawo, zasada, twierdzenie

(31.5)

To ostatnie równanie jest nazywane prawem Brewstera. Prawo to zostało znalezione doświadczalnie ale można je wyprowadzić ściśle przy pomocy równań Maxwella.

Ćwiczenie
Oblicz jaki jest kąt całkowitej polaryzacji dla płytki wykonanej z materiału o współczynniku załamania n = 1.5. Oblicz też kąt załamania. Sprawdź obliczenia i wynik.