Садржај
Угао Бревстера, назван по шкотском физичару Давиду Бревстеру, важан је угао у проучавању рефракције светлости. Када светлост удари у површину као што је водено тело, део светлости одбија се од површине, док неки продире у њу. Међутим, светлост која продире не наставља се равно правом; феномен познат као рефракција мења угао под којим светлост путује. То можете видети и сами, гледајући сламку у чаши воде; део сламе видљив изнад воде не делује као да је потпуно повезан са оним што видите у води. То је зато што се угао светлости променио услед преламања, мењајући начин на који ваше очи тумаче оно што виде.
Под одређеним углом, рефракција светлости је минимизирана; ово је Бревстер угао. Иако се неко преламање и даље појављује, оно је мање од онога што бисте видјели под било којим другим углом. Тачан угао делом зависи и од супстанце која светлост улази, јер различите супстанце узрокују различите количине рефракције док светлост пролази кроз њих. Срећом, могуће је израчунати угао Бревстера у било којој супстанци једноставном применом мало тригонометрије.
Угао поларизације
Угао Бревстера указује на оптималан ниво поларизације који може настати унутар рефракцијског материјала. То значи да се светлост која улази у материјал под овим специфичним углом не распршује у више праваца (што узрокује ломљење.) Уместо тога, светлост наставља да путује једном стазом уз минимално расипање. Овај ефекат можете видети када носите поларизоване сунчане наочаре; сочива имају премаз дизајниран да смањи расипање и створи поларизован ефекат, омогућавајући вам да прогледате кроз одсјај на површини воде и на другим местима на којима је распршивање светлости тешко видети.
Пошто је Бревстерсов угао оптималан угао за поларизацију у датом материјалу, понекад га називате и „углом поларизације“ материјала. Оба термина у суштини значе исту ствар, међутим, не брините ако видите да се један извор односи на један од термина, а други извор користи други.
Бревстерс Формула
Да бисте израчунали угао Бревстера, требате користити тригонометријску формулу познату као Бревстерс формула. Сама формула је изведена помоћу математичког правила познатог као Снеллс Лав, али не морате знати како сами конструисати формулу да бисте је користили. Користећи θБ да би представљали Бревстерсов угао, једнаџба за Бревстерс формулу је: θБ = арцтан (н2/н1). Ево промене шта то значи.
У нашој формули θБ представља угао који су покушавали да израчунају (Бревстерсов угао). "Арцтан" који видите је арктангент, који је инверзна функција тангенте; у слуцају где и = тан (Икс), арктангент би био Икс = арцтан (и). Одатле имамо н1 и н2. Обоје означавају индекс преламања материјала кроз које светлост пролази н1 као почетни материјал (као што је ваздух) и н2 као други материјал који покушава да одрази или распрши светлост (попут воде.) Морате потражити индексе лома да бисте извршили прорачун (види Ресурси).
Једном када сте погледали индексе за своје материјале, једноставно морате да укључите бројеве и израчунате свој арктангент. Не заборави то н2 иде на врх ваше фракције! Користећи ваздух и воду као пример, можете видети да ваздух има индекс лома око 1.00, а вода (на приближно собној температури) индекс лома 1.33, са обема заокруженим на две децималне тачке. Стављајући их у формулу, добијате θБ = арцтан (1,33 / 1,00) или θБ = арцтан (1,33). Ово можете израчунати на научном калкулатору користећи тан-1 функција ако немате посебно арцтан дугме; то нам даје θБ = 0,9261 (заокружено на четири места) или угао 92,61 степен.