布儒斯特定律

布儒斯特定律（Brewster’s law）是物理光学中的一个重要定律，由英国物理学家D.布儒斯特于1815年发现。以下是布儒斯特定律的详细解释：

1. 定义：

   • 布儒斯特定律描述的是自然光在电介质界面反射后，反射光成为线偏振光所应满足的条件。

2. 适用领域：

   • 该定律适用于物理光学和几何光学领域。

3. 布儒斯特角（或起偏角）：

   • 当光以某一特定角度（称为布儒斯特角或起偏角，用θb表示）入射时，反射光会成为线偏振光，其振动方向与入射面垂直。
   • 该角度满足关系式：tgθb = n2/n1，其中n1和n2分别是两种介质的折射率。

4. 反射光与折射光的关系：

   • 当光以布儒斯特角入射时，反射光与折射光互相垂直，即它们的夹角为90度。

5. 玻片堆的应用：

   • 玻片堆由许多表面互相平行的玻璃片组成，当自然光以布儒斯特角入射时，垂直于入射面的振动分量在每个界面上均会发生反射，而平行于入射面的振动分量则完全不能反射。
   • 因此，从玻片堆透出的光基本上只包含平行分量，这使得玻片堆可以用作起偏器。

6. 偏振光的特性：

   • 自然光在两种各向同性媒质分界面上反射、折射时，反射光和折射光都是部分偏振光。
   • 但当入射角满足布儒斯特定律时，反射光成为完全偏振光，而折射光仍为部分偏振光。

7. 总结：

   • 布儒斯特定律在光学领域具有重要地位，它揭示了自然光在电介质界面反射后成为线偏振光的条件，并为偏振光的应用提供了理论基础。
   • 通过调整入射角度和选择适当的介质，可以控制反射光和折射光的偏振状态，实现各种光学功能。