Дано:
Пучок естественного света, идущий в воде, отражается от грани алмаза, погруженного в воду.
Найти:
Угол падения, при котором отраженный свет полностью поляризован.
Решение:
Когда свет отражается от поверхности под углом Брюстера (или углом поляризации), отраженный свет становится полностью линейно поляризованным в направлении параллельном поверхности, при условии, что инцидентный свет был неполяризованным.
Угол Брюстера (θ_B) связан с показателем преломления вещества, через которое проходит свет, и вещества, из которого отражается свет, по следующей формуле:
tan(θ_B) = n2 / n1,
где n1 - показатель преломления первой среды (в данном случае вода), n2 - показатель преломления второй среды (в данном случае алмаз).
Для воды n1 ≈ 1.333, для алмаза n2 ≈ 2.419.
Подставим значения в формулу и рассчитаем угол Брюстера:
tan(θ_B) = 2.419 / 1.333,
θ_B ≈ atan(2.419 / 1.333),
θ_B ≈ 61.7°.
Ответ:
Отраженный свет будет полностью поляризован при угле падения около 61.7°.