2.3. Поляризация света при отражении («угол Брюстера»).
E00 E10 E20 ,
H00 H10 cos H20 cos .
Величины E и Н связаны соотношением
0 E |
0 H , |
|
H |
0 |
E. |
|
||
|
0 |
|
Второе уравнение системы
H00 H10 |
|
cos H20 cos . |
|
|
|
|
||
|
1 0 |
|
E00 E10 cos |
2 0 |
E20 cos . |
|||
|
|
|
|
|||||
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
|
1 |
|
2 |
|
|
||||
2.3. Поляризация света при отражении («угол Брюстера»).
1 0 |
E00 E10 cos |
2 0 |
E20 cos . |
|||
|
|
|||||
|
0 |
|
|
|
0 |
|
1 |
|
2 |
|
|
||
|
|
1 2 const. 1. |
||||
1 |
E00 E10 cos |
2 E20 cos . |
||||
Для таких сред (μ = 1) |
|
n. |
||||
n1 E00 E10 cos n2 E20 cos .
E00 E10 E20 ,
n1 E00 E10 cos n2 E20 cos .
2.3. Поляризация света при отражении («угол Брюстера»).
|
E00 E10 |
|
E20 , |
|
|
|
|
|
|||
|
n1 |
E00 E10 cos n2 E20 |
cos . |
|
|
||||||
|
E00 |
E10 |
|
E20 |
, |
cos |
|
|
|
|
|
|
E00 E10 E20 |
n2 |
|
|
|
|
|||||
|
n |
cos . |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
Согласно закону Снеллиуса |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
n2 |
sin . |
|
|
|
|
|||
|
|
|
n |
sin |
|
|
|
|
|||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E00 |
E10 |
|
|
sin cos |
E cos sin E |
cos sin |
||||
|
|
|
|
sin cos . |
00 |
10 |
|
|
|||
|
E00 |
E10 |
|
E |
sin cos E |
sin cos . |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
00 |
|
10 |
|
2.3. Поляризация света при отражении («угол Брюстера»).
E00 cos sin E10 cos sin E00 sin cos E10 sin cos . E00 cos sin sin cos E10 cos sin sin cos .
E00 sin E10 sin .
2 |
2 |
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
sin |
|
||||||||
|
n1 E10 |
|
|
|
||||||||
R |
|
E10 |
|
|
|
|
|
. |
||||
2 2 |
|
sin |
2 |
|
|
|
||||||
|
n1 |
E00 |
E00 |
|
|
|
|
|||||
Функция y = sin(x) не имеет особенности при x = π/2. При α + β = π/2 знаменатель дроби равен единице.
Это означает, что волна с такой поляризацией, когда вектор E
лежит в плоскости раздела и перпендикулярен плоскости падения сред существует в отражённом свете не при α + β = π/2.
2.3. Поляризация света при отражении («угол Брюстера»).
Что произойдёт с естественным светом при падении на поверхность под таким углом?
Если колебания вектора напряжённости электрического поля в волне происходят в одной плоскости, волна называется линейно поляризованной.
Естественный (неполяризованный) свет можно представить, как сумму очень большого (возможно, бесконечного) числа линейно поляризованных волн (см. рисунок) с различной поляризацией.
N
Eест Eiлин.пол.. i 1
2.3. Поляризация света при отражении («угол Брюстера»).
Предположим, что в результате отражения коэффициент отражения для волны, поляризованной вдоль оси OY на рисунке равен нулю. Каждую из линейно поляризованных составляющих естественного света можно представить как сумму двух взаимно перпендикулярных компонент:
N |
N |
Eест Eixлин.пол. Eiyлин.пол.. |
|
i 1 |
i 1 |
N |
N |
Eестотр rx Eixлин.пол. ry Eiyлин.пол.. |
|
i 1 |
i 1 |
Если для y-компоненты коэффициент отражения ry = 0, то
N
Eотр rx Eixлин.пол.. i 1
2.3. Поляризация света при отражении («угол Брюстера»).
Таким образом, естественный свет превратится в линейно (или плоско) поляризованный.
Если естественный свет падает на поверхность раздела двух сред, то в случае, когда сумма угла падения и угла отражения равна α + β = π/2,
отражённая волна линейно поляризована так,
что вектор E лежит в плоскости раздела сред и перпендикулярен плоскости падения.
Угол падения α, при котором сумма угла падения и угла отражения равна α + β = π/2, а отражённая волна линейно поляризована так, что вектор E
лежит в плоскости раздела сред и перпендикулярен плоскости падения, называется углом Брюстера.
2.3. Поляризация света при отражении («угол Брюстера»).
При падении луча под углом Брюстера α + β = π/2, угол падения равен углу отражения, следовательно (см. рисунок) отражённый и прошедший лучи взаимно перепндикулярны.
Из закона Снеллиуса: |
|
|
|
|
||
sin |
|
n2 |
|
|
|
|
sin |
n1 . |
|
2 , |
|
||
|
|
sin Б |
|
sin Б |
tg Б n2 . |
|
|
|
sin 2 Б |
||||
|
|
|
cos |
n1 |
||
|
|
|
|
|
Б arctg n2 . |
|
|
|
|
|
|
|
n1 |
2.4.Наблюдение поляризованного света. Закон Малю (Малюса).
