Polarisasjonsvinkel

Polarisasjonsvinkel, ofte kalt Brewsters vinkel, er innfallsvinkelen ved en grenseflate mellom to dielektriske medier der det reflekterte lyset blir helt polarisert. Ved denne vinkelen er refleksjonen for p-polarisert lys null, og det reflekterte lyset har dermed bare s-polariserte komponenter (perpendicular til planet for innfall).

Teorien bygger på Fresnels ligninger. Refleksjonskoeffisienten for p-pol utgjør r_p = (n2 cos θ_i − n1 cos θ_t) / (n2 cos θ_i + n1 cos θ_t). Når r_p = 0, fås tan θ_i = n2/n1, dvs. Brewsters vinkel θ_B = arctan(n2/n1). Snells lov, n1 sin θ_i = n2 sin θ_t, gir også at θ_i + θ_t = 90° ved denne vinkel.

Egenskaper og konsekvenser: ved Brewsters vinkel er den reflekterte strålen fullt polarisert parallelt med grenseflaten. Den gjennomsømte (refrakte) strålen har fortsatt blandet polarisasjon, men den relative intensiteten til refleksen varierer sterkt med materiale og vinkel.

Praktiske tall og anvendelser: for luft (n ≈ 1) til glass (n ≈ 1,5) er θ_B ≈ 56°, mens luft til vann gir omtrent 53°. Anvendelser inkluderer glare-reduksjon i solbriller, polariserte kameraobjektiver og optiske målinger som ellipsometri.

Begrensninger: Brewsters vinkel er et ideelt konsept for glatte grenseflater og ikke-absorberende medier. I absorptive eller komplekse materialer er r_p ikke nøyaktig null, og avvik kan forekomme i praksis.