ბრუსტერის კუთხე, შოტლანდიელი ფიზიკოსის დევიდ ბრუსტერის სახელით, მნიშვნელოვანი კუთხეა სინათლის გარდატეხის შესწავლისას. როდესაც სინათლე ეჯახება ისეთ ზედაპირს, როგორიცაა წყლის სხეული, სინათლის ნაწილი ზედაპირზე ირეკლავს, ზოგი კი მასში აღწევს. სინათლე, რომელიც შეაღწევს, სულაც არ გრძელდება სწორი ხაზით, თუმცა; რეფრაქციის სახელით ცნობილი ფენომენი ცვლის სინათლის მოძრაობის კუთხეს. ამის დანახვა თავად შეგიძლიათ ნახოთ ჩალის ჭიქა წყალში; ჩალის ნაწილი, რომელიც წყლის ზემოთ ჩანს, სულაც არ ჩანს, რომ ის მთლიანად არის დაკავშირებული იმას, რასაც ხედავთ წყალში. ეს იმიტომ ხდება, რომ სინათლის კუთხე შეიცვალა რეფრაქციის გამო და შეცვალა თქვენი თვალების ინტერპრეტაცია, რასაც ხედავენ.
გარკვეული კუთხით, სინათლის გარდატეხა მინიმუმამდეა დაყვანილი; ეს არის ბრუსტერის კუთხე. მიუხედავად იმისა, რომ გარკვეული რეფრაქცია მაინც ხდება, ის ნაკლებია ვიდრე სხვა კუთხეს ნახავდით. ზუსტი კუთხე გარკვეულწილად დამოკიდებულია ნივთიერებაზე, რომელშიც სინათლე შემოდის, რადგან სხვადასხვა ნივთიერება იწვევს სხვადასხვა რაოდენობის გარდატეხას, რადგან მათში სინათლე გადის. საბედნიეროდ, შესაძლებელია ბრიუსტერის კუთხის გაანგარიშება ნებისმიერ ნივთიერებაში, უბრალოდ ტრიგონომეტრიის გამოყენებით.
პოლარიზაციის კუთხე
Brewster- ის კუთხე მიუთითებს პოლარიზაციის ოპტიმალურ დონეზე, რომელიც შეიძლება მოხდეს გადამწყვეტ მასალაში. რას ნიშნავს ეს არის ის, რომ ამ სპეციფიკური კუთხით მასალაში შესული შუქი არ იფანტება მრავალი მიმართულებით (რაც იწვევს რეფრაქციას.) ამის ნაცვლად, სინათლე აგრძელებს ერთი ბილიკის მინიმალურ მოძრაობას გაფანტვა. თქვენ ხედავთ ამ ეფექტს პოლარიზებული სათვალის ტარების დროს; ლინზებს აქვთ საფარი, რომლის მიზანია გაფანტვის შემცირება და პოლარიზებული ეფექტის შექმნა დაათვალიერეთ წყლის ზედაპირზე და სხვა ადგილებში, სადაც სინათლის გაფანტვა ართულებს მას ვხედავ
იმის გამო, რომ ბრუსტერის კუთხე მოცემულ მასალაში პოლარიზაციის ოპტიმალური კუთხეა, მას ზოგჯერ ნახავთ, როგორც მასალის "პოლარიზაციის კუთხეს". ორივე ტერმინი არსებითად ერთსა და იმავეს ნიშნავს, ასე რომ არ ინერვიულოთ, თუ ხედავთ, რომ ერთი წყარო ეხება ერთ-ერთ ტერმინს, ხოლო მეორე წყარო იყენებს სხვას.
ბრიუსტერის ფორმულა
ბრუსტერის კუთხის გამოსათვლელად, თქვენ უნდა გამოიყენოთ ტრიგონომეტრიული ფორმულა, რომელიც ცნობილია როგორც ბრუსტერის ფორმულა. თავად ფორმულა მიიღება მათემატიკური წესის გამოყენებით, რომელიც სნელის კანონის სახელითაა ცნობილი, მაგრამ თქვენ არ უნდა იცოდეთ როგორ ააწყოთ ფორმულა, რომ გამოიყენოთ იგი. გამოყენებითθბ ბრუსტერის კუთხის წარმოსადგენად, ბრუსტერის ფორმულის განტოლებაა:
\ theta_B = \ arctan {\ frac {n_2} {n_1}}
აი, რას ნიშნავს ეს.
ჩვენი ფორმულით,θბ წარმოადგენს კუთხეს, რომლის გამოანგარიშებას ვცდილობთ (ბრუსტერის კუთხე). "არქტანი", რომელსაც ხედავთ არის არქტანგენტი, რომელიც არის ტანგენტის შებრუნებული ფუნქცია; იმ შემთხვევაში, თუ სადy= რუჯი (x), არქტანგენტი იქნებაx= არქტანი (y). იქიდან გვაქვსნ1 დან2. ეს ორივე მიუთითებს იმ მასალების რეფრაქციის მაჩვენებელზე, რომლითაც სინათლე მოძრაობსნ1 როგორც საწყისი მასალა (მაგალითად, ჰაერი) დან2 როგორც მეორე მასალა, რომელიც ცდილობს ასახოს ან გაფანტოს სინათლე (მაგალითად, წყალი.) თქვენ უნდა მოძებნოთ რეფრაქციული ინდექსები გაანგარიშების მიზნით (იხ. რესურსები).
მას შემდეგ რაც დაათვალიერეთ თქვენი მასალების ინდექსები, თქვენ უბრალოდ უნდა ჩართოთ ნომრები და გამოთვალოთ თქვენი არქტანგენტი. არ დაგავიწყდეს ესნ2 მიდის თქვენი ფრაქციის თავზე! მაგალითად, ჰაერისა და წყლის გამოყენებით თქვენ ხედავთ, რომ ჰაერის რეფრაქციის ინდექსია დაახლოებით 1,00 და წყალი (დაახლოებით ოთახის ტემპერატურაზე) აქვს რეფრაქციის ინდექსი 1.33, ორივე მრგვალდება ორ ათობითიზე ქულები. მათი ფორმულაში განთავსება მიიღებთ:
\ theta_B = \ arctan {\ frac {1.33} {1.00}} = 0.9261 \ text {radians}
ამის გამოთვლა შეგიძლიათ მეცნიერულ კალკულატორზე რუჯის გამოყენებით-1 ფუნქციონირება, თუ არ გაქვთ არქტანული ღილაკი; ამით გვაძლევსθბ = 0.9261 რადიანი (მომრგვალებულია ოთხ ადგილას) ან 53.06 გრადუსიანი კუთხე.