מדוע האור מקבל מקוטב כאשר משתקף ו refracted?

מדוע האור מקבל מקוטב כאשר משתקף ו refracted?
Anonim

תשובה מהירה:

האור הוא גל רוחבי, שמשמעותו שהשדה החשמלי (כמו גם השדה המגנטי) ניצב בכיוון של התפשטות האור (לפחות בתקשורת איזוטרופית - אבל הבה נשמור על הדברים כאן פשוטים).

לכן, כאשר האור הוא אירוע באופן אלכסוני על הגבול של שני התקשורת, השדה החשמלי יכול להיחשב שיש שני מרכיבים - אחד במישור השכיחות, ואחד ניצב אליו. עבור אור לא פולרי, כיוון השדה החשמלי משתנה באופן אקראי (תוך שמירה על ניצב לכיוון ההתפשטות) וכתוצאה מכך, שני המרכיבים הם בסדר גודל זהה.

כמה מכל רכיב הוא מועבר ומשתקף ניתן להבין באמצעות חוקי אלקטרומגנטיות. בלי להיכנס לפרטים המתמטיים כאן תן לי לצטט תוצאה - # p # קיטוב (הרכיב של השדה החשמלי במישור השכיחות) אינו מתבטא בכלל אם זווית ההיארעות # theta # מספק

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

איפה # n_1 # ו # n_2 # הם שני מדדי השבירה. זווית זו נקראת זווית ברוסטר. לאור נסיעה מאוויר למים זה יש ערך של בערך # 53 ^ circ #

השני, כך נקרא # s # רכיב, אחד הניצב למישור השכיחות, מועבר ומשתקף עבור כל זוויות השכיחות (אם כי השבר משתנה עם # theta #).

לכן, כאשר האור הוא האירוע בזווית Brewster - קרן שיקוף אין מרכיב במישור של הקיטוב. זה לגמרי # s # מקוטב. זו הסיבה זווית ברוסטר נקרא גם זווית קיטוב.

עבור זוויות של שכיחות קרוב לזווית Brewster, קרן שיקוף יש הרבה יותר # s # קיטוב # p # קיטוב - ולכן הוא מקוטב חלקית.

הקורה מועבר יש שני מרכיבים ולכן הוא מעולם לא מקוטבת לחלוטין. עם זאת, בזווית ברוסטר, כל # p # רכיב הוא מועבר (ללא השתקפות) ורק חלק # s # רכיב משודר (השאר משתקף) - כך שהאור המועבר הוא באופן חלקי # p # מקוטב. זה נשאר נכון עבור זוויות קרוב לזווית ברוסטר גם כן.