ブリュースター角計算機は、光学において、光が反射時に完全に偏光する角度を計算するための特殊なツールです。光が空気からガラスなど、ある媒体から別の媒体に移動するとき、垂直方向に光が反射されない角度は、 偏光 (s 偏光とも呼ばれる) はブリュースター角として知られています。これは、光の偏光を制御することがグレアの軽減や画像の鮮明度の向上に不可欠な写真、光学、通信などの分野で重要です。
ブリュースター角計算機は、関係する 2 つの媒体の屈折率を使用して、この角度を決定するプロセスを簡素化します。 1 番目と 2 番目の媒体の屈折率を入力すると、計算機はブリュースター角を提供し、ユーザーは光が 2 つの材料の間の表面に当たったときの挙動を予測できます。
ブリュースター角の計算式
変数の定義:
- θ_B（ブリュースター角）: 当学校区の 入射角 光が反射時に完全に偏光する角度（度数で測定）。
- : ... 2 番目の媒体 (光が入射する媒体、たとえばガラスや水) の屈折率。
- 名詞₁: 最初の媒体（光が放出される媒体、通常は空気または他の透明な材料）の屈折率。
式の内訳:
- ブリュースター角（θ_B）： これは反射光が完全に偏光する角度です。2 つの媒体の屈折率の比の逆正接を取ることで計算されます。
- 屈折率 (n): 屈折率は、光が媒体に入ったときにどの程度曲がるかを示す指標です。屈折率は材質によって異なりますが、空気、水、ガラスなどの透明な材質の場合、その値は通常 1.0 ～ 2.5 です。
一般条件
| 契約期間 | 定義 |
|---|---|
| ブリュースター角 (θ_B) | 光が反射時に完全に偏光する角度。 |
| 屈折率(n) | 光が物質を通過するときにどの程度曲がるかを測定する尺度。 |
| 偏光 | 光波の方向。ブリュースター角は光波の偏光に影響します。 |
| 入射角 | 入射光と表面の法線（垂直）との間の角度。 |
| 反射 | 光が表面に当たった後に跳ね返るプロセス。 |
| 屈折 | ある媒体から別の媒体へ通過する際の光の曲がり。 |
| s偏光 | 入射面に対して垂直に偏光した光の成分。 |
| p偏光 | 入射面に対して平行に偏光した光の成分。 |
ブリュースター角計算機の例
ブリュースター角計算機がどのように機能するかを例を使って見てみましょう。
シナリオ：
空気（屈折率 1.0）からガラス（屈折率 1.5）に光が通過する光学実験を行っています。ブリュースター角を計算するには、次の式を使用します。
段階的な計算:
- 空気の屈折率（n₁）：
1.0 の場合 - ガラスの屈折率（n₂）:
1.5 ≒ XNUMX - ブリュースター角（θ_B）：θ_B = アークタンジェント(n₂ ÷ n₁)
θ_B = アークタンジェント(1.5 ÷ 1.0)
θ_B = アークタンジェント(1.5)
θ_B ≈ 56.31°
結果：
ブリュースター角はおよそ 56.31度これは、光がこの角度で空気とガラスの界面に当たると、反射光が完全に偏光することを意味します。
最も一般的な FAQ
ブリュースター角は、表面から反射する光が完全に偏光する角度であるため重要です。この特性は、不要な反射を減らす偏光サングラスや防眩レンズなど、さまざまな光学技術で使用されています。写真撮影では、ブリュースター角は水やガラスなどの反射面からのグレアを最小限に抑えるのに役立ちます。
1.0 つの媒体の屈折率によってブリュースター角が決まります。1.5 つの材料の屈折率の差が大きいほど、ブリュースター角は大きくなります。たとえば、空気 (n₁ = 56) からガラス (n₂ = 1.33) に入る光は約 53° のブリュースター角になりますが、空気から水 (n₂ = XNUMX) に入る光は約 XNUMX° とブリュースター角は小さくなります。
はい、ブリュースター角は屈折率がわかっている任意の 2 つの透明媒体に対して計算できます。これには、水、石英、プラスチックなどの材料が含まれます。材料の組み合わせごとに、屈折率に基づいて固有のブリュースター角が存在します。