布鲁斯特角 (或 极化角) 是入射光线的入射角,在该角度下,包含水平和垂直极化的未极化光会分离成垂直和水平极化的波。当光线射向两个不同折射率的表面时,光线会部分反射和部分透射。
当入射角等于布鲁斯特角时,透过另一个介质的波仅包含垂直极化,而从表面反射出来的光仅包含水平极化,即我们获得了平面极化光。
其公式为,
这里 n1 是入射介质的折射率,n2 是折射介质的折射率。
自然光包含水平和垂直极化。极化仅仅是电场在电磁波或光中的方向。在未极化光中,电场线随机定向,没有特定的振荡方向。
当以布鲁斯特角入射到具有不同折射率的介质表面时,观察到反射光为平面极化。这意味着反射光中的电场振动仅在一个方向上(通常是水平)。
当光线射向表面时,光线会部分反射和部分透射。当我们增加入射角时,反射角和透射角也会改变。在反射光和透射光彼此垂直的点,发现反射光完全平面极化。入射角在此时反射光和透射光彼此垂直,使得反射光仅包含单一平面极化的角度称为 布鲁斯特角。
应用斯涅尔定律到两个介质的界面,我们得到,
这里 θi 和 θt 分别是入射角和透射角。
在布鲁斯特角时,反射光和透射光是直角,即; θt = 90˚, 其中 θt 是透射角。
我们可以将其重写为, 90˚ - 根据反射定律,我们知道 θi = θr. 因此我们得到 90˚ - 因此在布鲁斯特角时,(1) 可以重写为,
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