Kandungan
Sudut brewster, yang dinamakan sempena ahli fizik Scotland, David Brewster, adalah sudut penting dalam kajian pembiasan cahaya. Apabila cahaya menyerang permukaan seperti badan air, beberapa cahaya mencerminkan permukaan manakala beberapa menembusi ke dalamnya. Cahaya yang menembusi tidak semestinya berterusan dalam garis lurus, bagaimanapun; fenomena yang dikenali sebagai pembiasan mengubah sudut di mana cahaya bergerak. Anda boleh lihat ini untuk diri sendiri dengan melihat jerami dalam segelas air; bahagian jerami yang kelihatan di atas air tidak kelihatan seperti yang tersambung sepenuhnya kepada apa yang anda lihat di dalam air. Itulah kerana sudut cahaya berubah kerana pembiasan, mengubah cara mata anda menafsirkan apa yang mereka lihat.
Pada sudut tertentu, pembiasan cahaya dapat dikurangkan; ini adalah sudut Brewster. Walaupun beberapa pembiakan masih berlaku, ia kurang daripada apa yang anda lihat pada sudut lain. Sudut tepat bergantung pada bahagian bahan yang memasuki cahaya, kerana bahan yang berlainan menyebabkan jumlah pembiasan yang berlainan apabila cahaya meneruskannya. Mujurlah, kemungkinannya untuk mengira sudut Brewster dalam apa-apa bahan hanya dengan menggunakan sedikit trigonometri.
Sudut Polarisasi
Sudut brewster menunjukkan tahap polarisasi optimum yang boleh berlaku dalam bahan refracting. Apakah ini bermakna bahawa cahaya yang memasuki bahan pada sudut tertentu ini tidak berselerak dalam pelbagai arah (yang menyebabkan pembiasan.) Sebaliknya, cahaya terus berjalan di sepanjang jalan tunggal dengan penyebaran minimum. Anda boleh melihat kesan ini apabila memakai cermin mata polarized; kanta mempunyai salutan yang direka untuk mengurangkan hamburan dan mencipta kesan terpolarisasi, membolehkan anda melihat melalui silau di permukaan air dan tempat-tempat lain di mana penyebaran cahaya menjadikannya sukar dilihat.
Oleh kerana sudut Brewster adalah sudut optimum untuk polarisasi dalam bahan yang diberikan, anda akan kadang-kadang melihat ia disebut sebagai "sudut polarisasi" bahan juga. Kedua-dua istilah pada dasarnya bermaksud perkara yang sama, bagaimanapun, jadi jangan risau jika anda melihat satu sumber merujuk kepada salah satu istilah dan sumber lain menggunakan yang lain.
Formula Brewsters
Untuk menghitung sudut Brewster, anda perlu menggunakan formula trigonometri yang dikenali sebagai formula Brewsters. Rumus itu sendiri diperoleh menggunakan kaedah matematik yang dikenali sebagai Undang-undang Snells, tetapi anda tidak perlu tahu bagaimana untuk membina formula anda sendiri untuk menggunakannya. Menggunakan θB untuk mewakili sudut Brewsters, persamaan untuk formula Brewsters adalah: θB = arctan (n2/n1). Heres pecahan apa yang dimaksudkan dengan ini.
Dalam formula kami, θB mewakili sudut cuba untuk mengira (sudut Brewsters). "Arctan" yang anda lihat ialah arctangent, yang merupakan fungsi songsang tangen; dalam kes di mana y = tan (x), arctangent akan menjadi x = arctan (y). Dari sana kita ada n1 dan n2. Kedua-duanya menunjukkan indeks biasan bahan-bahan yang dilalui oleh cahaya, dengan n1 menjadi bahan awal (seperti udara) dan n2 menjadi bahan kedua yang cuba mencerminkan atau menyebarkan cahaya (seperti air.) Anda perlu mencari indeks biasan untuk melakukan pengiraan (lihat Sumber).
Sebaik sahaja anda memandang indeks untuk bahan anda, anda hanya perlu memasukkan nombor dan menghitung arctangent anda. Jangan lupa n2 pergi di bahagian atas pecahan anda! Menggunakan udara dan air sebagai contoh, anda dapat melihat bahawa udara mempunyai indeks bias sekitar 1.00 dan air (pada suhu bilik kira-kira) mempunyai indeks bias 1.33, dengan kedua-dua bulat hingga dua titik perpuluhan. Meletakkannya dalam formula, anda dapat θB = arctan (1.33 / 1.00) atau θB = arctan (1.33). Anda boleh mengira ini pada kalkulator saintifik menggunakan tan-1 berfungsi jika anda tidak mempunyai butang arbit yang khusus; berbuat demikian memberi kita θB = 0.9261 (bulat ke empat tempat) atau sudut 92.61 darjah.