現代実験光学の父としても知られるスコットランドの物理学者であるデビッド ブリュースターは、特に光の偏光に関する光学分野での業績で物理学者に記憶されています。
ブリュースターの法則は、偏光角度と媒質の屈折率の間の単純な関係です。それは、透明な媒体の偏光入射角のタンジェントがその屈折率に等しいと述べています。 μ=タニップ .無偏光のビームが完全に平面の偏光ビームとして反射して戻ってくる透明な表面への入射角は、ブリュースター角と呼ばれます。これは ip で示されます。ブリュースター角の値は、光の波長と屈折媒体の本質に依存します。ブリュースター角は、平行偏光で有効と見なされます。
ブリュースター法とは
ブリュースターの法則は、光線の反射部分が完全に偏光している光線の入射角を求める関係を与える法則です。 μ=tanip と表します。
ブリュースター角とは?
ブリュースター角は、この角度で表面から反射される光として偏光角とも呼ばれ、入射面に対して完全に垂直に偏光します。
二極化
分極は電磁放射の特性であり、振動する電場の方向と大きさが特定の方法で関連付けられています。振動の方向と波の伝搬方向を含む平面は振動面と呼ばれ、波の伝搬方向を通り振動面に垂直な面は偏光面と呼ばれます。偏光面では振動は発生しません。ブリュースターの法則は、反射による偏光です。
平面偏光を生成する方法
1.反射
2.散乱
3.複屈折
4.選択的吸収
ポラロイドとは?
ポラロイドは、人工的に調製された平面偏光を生成できる結晶偏光材料の薄いシートです。光のまぶしさを軽減するために、ポラロイドはサングラスやカメラ フィルターに使用され、外からの光の量を減らすために、ポラロイドは飛行機の窓ガラスにも使用されています。白熱光源からの光は偏光されていません。
ブリュースターの法則の証明
μ=tan i [μ-屈折率], [i =偏光角度]
スネルの法則より
=sin i / sin r ……1
ブリュースターの法則より
μ=tan i =sin i/cos i ……2
両方の比較について
cos i =sin r =cos(π/2 – r)
i =π/2-r
i + r =π/2
したがって、反射光線と屈折光線は互いに直角です。
臨界角:臨界角は、屈折角が 90ᵒ である入射角です。
ブリュースター角と臨界角の関係
Ϩ b =アークタン (n2/n1)
tanϨ b =n2/n1
臨界角は次のように与えられます:
Ϩ c =逆正弦 (n1/n2)
sinӨ c =n1/n2
正弦 c =1/(n2/n1)
しかし、
tanϨ p =n2/n1
sinθ c =1/tanθ b
ヘネ、
θc =逆正弦 (1/tanθ b)
ブリュースターの法則の適用
ブリュースターの法則の最も重要な応用の 1 つはブリュースター ウィンドウです。これは、ガスおよび固体レーザーで使用される 100% 発光ガラス ウィンドウです。
写真家は、ブルースターの法則を使用して、カメラ レンズに偏光フィルターを使用して反射を減らします。偏光フィルターにより、写真は水面下の物体の写真を撮ることができます
偏光サングラスもブリュースターの法則の例です。ブリュースター角は偏光サングラスに使用され、太陽からのまぶしさを軽減します。
ホログラムの記録に使用されます。
ブリュースター角顕微鏡は、気液界面における分子または小さな粒子の層を視覚化するために使用されます
結論
ブリュースターの法則を利用して、非偏光を偏光に変えることができます。
既知の波長の偏光されていない光が透明な媒体に当たると、その一部が反射され、一部が屈折します。 1 種類の振動の過剰により、反射される光線は部分的に偏光されます。特定の入射角で、反射光線は完全に偏光され、その角度は偏光角またはブリュースター角として知られています。反射後、入射光線の一部が完全に偏光されず、光の垂直成分と平行成分の両方を持つ屈折するため、偏光光線の強度は減少します。ブリュースターの法則のサングラス、偏光フィルター、ブリュースター角顕微鏡、ブリュースター ウィンドウなどの応用。ポラロイドは光の経路を観察し、I にまばゆい効果を生み出すため、サングラスの製造に使用されます。
