分子式顕微鏡プライマー：特殊技術-Brewster’S Angle-Interactive Java Tutorial
偏光顕微鏡
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Brewster’s Angle
誘電体（または絶縁体）材料の平らな表面から反射される光は、しばしば部分的に偏光され、反射光の電気ベクトルは材料の表面に平行な平面内で振動する。 偏光を反射する表面の一般的な例は、邪魔されていない水、ガラス、シートプラスチック、および高速道路です。 これらの例では、表面に平行な電界ベクトルを有する光波は、異なる向きを有する光波よりも大きい程度に反射される。 このチュートリアルでは、透明な媒体からの特定の角度（ブリュースター角度）で反射された光に対する偏光効果を示します。
チュートリアルでは、特定の屈折率の矩形誘電体媒体の表面に影響を与える事前に選択された波長（426ナノメートル）を有する入射光線で初期化します。 チュートリアルを操作するには、屈折率スライダを使用して1.0から3.0の間の値を変更します。 このスライダが変換されると、入射光の波角が変化し、偏光の反射に対して正しいブリュースター角が維持されます。 波長スライダは、入射光波の波長を調整するために利用することができる。 波長を変化させることはブリュースター角の計算には関係ありませんが、コントラストを向上させてチュートリアルを見やすくすることができます。 ビューアングルスライダーを移動すると、長方形のメディアの向きが回転し、現象のさまざまな透視図が表示されます。
絶縁表面の光学特性は、偏光される反射光の正確な量を決定します。 ミラーは良い偏光子ではありませんが、透明な材料の広いスペクトルは非常に良い偏光子として機能しますが、入射光の角度が一定の限界内に配向されている場合にのみ機能します。 反射された偏光の重要な特性は、偏光の程度が光の入射角に依存し、入射角を減少させるために観察される偏光の量が増加することである。
平坦な絶縁面への非偏光の入射を考慮すると、反射光波がすべて単一の平面に偏光される独特の角度があります。 この角度は一般にBrewsterの角度と言われ、空気を通って移動する一条の光線のために次の等式を利用して容易に計算することができる:
ここで、nは光を反射する媒質の屈折率、q(i)は入射角、q(r)は屈折角である。 この式を調べることにより，未知の試料の屈折率はＢｒｅｗｓｔｅｒ角度によって決定できることが明らかになった。 この特徴は、透過光に対して高い吸収係数を有する不透明な材料の場合に特に有用であり、通常のスネルの法則式は適用できない。 反射技術によって偏光の量を決定することはまた、マークされていない偏光フィルムのシート上の偏光軸の探索を容易にする。
Brewsterの角度の背後にある原理は、空気よりも高い屈折率を有する透明媒体の平らな表面から反射する単一の光線に対する図1に示されています。 入射光線は、2つの電気ベクトル振動面のみで描画されますが、伝搬方向に垂直なすべての面で振動を有する光を表すことを意図しています。 ビームが臨界角（ブリュースター角、図1の変数qで表される）で表面に到着すると、反射ビームの偏光度は100パーセントであり、電気ベクトルの向きは入射面に垂直で反射面に平行である。 入射面は、入射波、屈折波、および反射波によって定義されます。 屈折された光線は反射された光線からの90度の角度で方向づけられ、部分的にだけ分極されます。
は水（屈折率1.333）、ガラス（屈折率1.333）の場合。515）、ダイヤモンド（屈折率2.417）、臨界角（ブリュースター）はそれぞれ53度、57度、および67.5度である。 ブリュースター角度で高速道路の表面から反射された光は、多くの場合、暑い、晴れた日に高速道路の遠い部分やスイミングプールの表面を見ることによっ 現代のレーザーは、一般的に、レーザキャビティの端部近くに配置された鏡面の反射から直線偏光を生成するために、ブリュースターの角度を利用しています。
寄稿者
Mortimer Abramowitz-Olympus America,Inc.、二つの企業センタードライブ。,メルヴィル,ニューヨーク,11747.
John C.Long,Matthew J.Parry-Hill,And Michael W.Davidson-National High Magnetic Field Laboratory,1800East Paul Dirac Dr.,The Florida State University,Tallahassee,Florida,32310.
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最終更新日:2017年9月18日(月)03:47Pm
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