Question

Предельный угол полного внутреннего отражения светового луча на границе жидкости с воздухом равен 37°.Под каким углом должен падать луч света из воздуха на поверхность жидкости,чтобы отраженный луч был максимально поляризован?Определите коэффициент отражения света от поверхности жидкости и степень поляризации света прошедшего в жидкость ,при условии максимальной поляризации отраженного луча.(нарисовать рисунок-обязательно)

Answer 1

1) Найдем показатель преломления sin37=1/n
n=1/sin37=1/0,602=1,66
2) Угол падения a=arctg(n) ( закон Брюстера), при максимальной поляризации.
a=arctg(1,66)=59 градусов
Коэффициент отражения R=0,5*((n^2-1)/(n2+1))^2=0,5*((1,66^2-1)/(1,66^2+1))^2=0,11

Answer 2

Предельный угол полного внутреннего отражения

Предельный угол полного внутреннего отражения (ПУПВО) определяет угол падения светового луча на границу раздела двух сред, при котором свет полностью отражается внутри первой среды, не проникая во вторую среду. В данном случае рассматривается граница жидкости с воздухом, и предельный угол полного внутреннего отражения равен 37°.

Угол падения для максимальной поляризации отраженного луча

Чтобы отраженный луч был максимально поляризован, угол падения светового луча из воздуха на поверхность жидкости должен быть равен углу Брюстера. Угол Брюстера определяется по формуле:

Угол Брюстера = arctan(n2/n1),

где n1 и n2 - показатели преломления первой и второй сред соответственно.

В данном случае первая среда - воздух, а вторая среда - жидкость. Показатель преломления воздуха приближенно равен 1, а показатель преломления жидкости может быть различным в зависимости от ее состава. Поэтому, чтобы определить угол падения для максимальной поляризации отраженного луча, необходимо знать показатель преломления жидкости.

Коэффициент отражения света и степень поляризации прошедшего света

Коэффициент отражения света от поверхности жидкости можно определить с помощью формулы Френеля:

Коэффициент отражения \(R\) = ((n1 * cos(θ1) - n2 * cos(θ2)) / (n1 * cos(θ1) + n2 * cos(θ2)))^2,

где n1 и n2 - показатели преломления первой и второй сред соответственно, θ1 - угол падения, θ2 - угол преломления.

Степень поляризации света, прошедшего в жидкость, при условии максимальной поляризации отраженного луча, зависит от угла падения и показателей преломления сред. Определение степени поляризации требует более подробной информации о показателе преломления жидкости.

Рисунок


*Примечание: Рисунок является иллюстративным и может не соответствовать конкретной ситуации.*