Брюстера закон
Брю́стера зако́н — закон оптики, співвідношення між показником заломлення n діелектрика та кутом повної поляризації світла φ, тобто таким кутом падіння, за якого відбитий від поверхні діелектрика промінь є лінійно поляризованим.
Історична довідка
Брюстера закон відкрив фізик Д. Брюстер 1815. Згідно з Брюстера законом під час падіння природнього світла на поверхню діелектрика під кутом φ, для якого виконується співвідношення [math]tgφ = n[/math], відбувається відбиття лише компоненти [math]Е_s[/math] електричного вектора світлової хвилі, перпендикулярної до площини падіння, тобто паралельної до поверхні поділу двох середовищ. Компонента [math]Е_p[/math], що лежить у площині падіння, не відбивається, а заломлюється. Таким чином, під час падіння природного світла на поверхню поділу у відбитій хвилі залишається лише компонента з коливаннями електричного вектора перпендикулярними до площини падіння, що відповідає повній поляризації цієї хвилі. Кут φ називають кутом Брюстера, або кутом повної поляризації.
Оскільки згідно із законом заломлення [math]sin φ / sin r = n[/math], де r — кут заломлення, то із Брюстера закону випливає, що [math]cos φ = sin r[/math], тобто [math]φ + r=90º[/math]. Отже, при виконанні Брюстера закону кут між відбитим і заломленим променями дорівнює 90º.
Брюстера закон можна вивести, виходячи з формул Френеля для проходження світла крізь межу поділу двох абсолютно прозорих, однорідних та ізотропних діелектриків. Якщо світло падає на поглинальне середовище, то повної поляризації неможливо досягти за будь-якого кута падіння.
Фізичний сенс Брюстера закону
Фізичний сенс Брюстера закону: поле падної світлової хвилі викликає в діелектрику коливання електронів, напрямок яких збігається з напрямком електричного вектора заломленої світлової хвилі. Ці коливання породжують відбиту хвилю, що поширюється в першому середовищі. Проте за лінійних коливань електрон не випромінює електромагнітних хвиль своїх коливань. Оскільки при виконанні Брюстера закону відбитий та заломлений промені взаємно перпендикулярні й лежать у площині падіння, то для коливань у цій площині відбита хвиля не отримує ніякої енергії. У відбитій хвилі коливання електричного вектора відбуваються лише в площині, перпендикулярній до площини падіння. Брюстера закон справедливий для будь-яких електромагнітних хвиль за умови, що їхня довжина мала порівняно з віддалю джерела світла до поверхні поділу, а також із лінійними розмірами, які характеризують межу поділу, коли можна знехтувати ефект на її краях.
Експериментально доведено, що Брюстера закон виконується недостатньо точно. При падінні світла під Брюстера кутом спостерігається не лінійна, а еліптична поляризація відбитого променя. Це свідчить про існування перехідного шару на межі двох середовищ, в якому перехід від одного значення показника заломлення до іншого відбувається не стрибками, а неперервно. У такому перехідному шарі на відбивальній поверхні дипольні моменти молекул орієнтовані не так, як в об’ємі діелектрика. Вимірювання деполяризації відбитого світла, що падає на тонку плівку під кутом Брюстера, використовують для вивчення властивостей цих плівок.
Література
- Ландсберг Г. С. Оптика. 6-е изд., стер. Москва : Физматлит, 2010. 848 с.
- Lahiri A. Basic Optics: Principles and Concepts. Amsterdam : Elsevier, 2016. 984 p.
- Born M., Wolf E. Principles of Optics. 60th ed. Cambridge : Cambridge University Press, 2019. 952 p.
Автор
Покликання на цю статтю: Рудько Г. Ю. Брюстера закон // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Брюстера закон (дата звернення: 29.04.2024).
Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено: 18.07.2023
Важливо!
Ворог не зупиняється у гібридній війні і постійно атакує наш інформаційний простір фейками.
Ми закликаємо послуговуватися інформацією лише з офіційних сторінок органів влади.
Збережіть собі офіційні сторінки Національної поліції України та обласних управлінь поліції, аби оперативно отримувати правдиву інформацію.
Отримуйте інформацію тільки з офіційних сайтів
Офіс Президента України
Верховна Рада України
Кабінет Міністрів України
Служба безпеки України
Міністерство оборони України
Міністерство внутрішніх справ України
Національна поліція України
[Категорія:Фізичні явища та закони]]
