Molekylær Uttrykk Mikroskopi Primer: Spesialiserte Teknikker-Brewster Vinkel-Interaktiv Java Tutorial
Polarisert Lysmikroskopi
Interaktive Java Tutorials
Brewster Vinkel
Lys som reflekteres fra den flate overflaten av et dielektrisk (eller isolerende) materiale er ofte delvis polarisert, med de elektriske vektorer av det reflekterte lyset vibrerende i et plan som er parallelt med overflaten av materialet. Vanlige eksempler på overflater som reflekterer polarisert lys er uforstyrret vann, glass, plastplater og motorveier. I disse tilfellene reflekteres lysbølger som har de elektriske feltvektorer parallelt med overflaten i større grad enn de med forskjellige orienteringer. Denne opplæringen demonstrerer polarisasjonseffekten på lys reflektert i en bestemt vinkel (Brewster-vinkelen) fra et gjennomsiktig medium.
opplæringen initialiseres med en innfallende lysstråle som har en forhåndsvalgt bølgelengde (426 nanometer) som påvirker overflaten av et rektangulært dielektrisk medium med spesifikk brytningsindeks. For å betjene opplæringen, bruk Brytningsindeks-glidebryteren for å variere verdien mellom 1.0 og 3.0. Når denne glidebryteren er oversatt, endres hendelseslysbølgevinkelen for å opprettholde riktig Brewster-vinkel for refleksjon av polarisert lys. Bølgelengden glidebryteren kan benyttes til å justere bølgelengden til den innfallende lysbølgen. Selv om varierende bølgelengde har ingen betydning For Brewster vinkel beregninger, kan det bidra til å forbedre kontrasten for å tillate enklere visning av opplæringen. Hvis Du flytter Glidebryteren Visningsvinkel, roterer den rektangulære mediumretningen for å gi ulike perspektivvisninger av fenomenet.
de optiske egenskapene til isolasjonsflaten bestemmer den nøyaktige mengden reflektert lys som er polarisert. Speil er ikke gode polarisatorer, selv om et bredt spekter av gjennomsiktige materialer fungerer som veldig gode polarisatorer, men bare hvis hendelseslysvinkelen er orientert innenfor visse grenser. En viktig egenskap ved reflektert polarisert lys er at graden av polarisasjon er avhengig av hendelsesvinkelen til lyset, med de økende mengder polarisasjon som observeres for å redusere hendelsesvinkler.
når man vurderer forekomsten av ikke-polarisert lys på en flat isolerende overflate, er det en unik vinkel hvor de reflekterte lysbølgene alle polariseres i et enkelt plan. Denne vinkelen er ofte referert Til Som Brewster vinkel, og kan lett beregnes utnytte følgende ligning for en stråle av lys som reiser gjennom luft:
hvor n er brytningsindeksen til mediet som lyset reflekteres fra, q(i) er innfallsvinkelen, og q (r) er brytningsvinkelen. Ved å undersøke ligningen blir det åpenbart at brytningsindeksen til en ukjent prøve kan bestemmes av Brewster-vinkelen. Denne funksjonen er spesielt nyttig når det gjelder ugjennomsiktige materialer som har høye absorpsjonskoeffisienter for overført lys, noe som gjør Den vanlige Snells Lovformel ubrukelig. Å bestemme mengden polarisasjon gjennom refleksjonsteknikker letter også søket etter polariserende akse på et ark med polariserende film som ikke er merket.
Prinsippet bak Brewsters vinkel er illustrert I Figur 1 for en enkelt lysstråle som reflekterer fra den flate overflaten av et gjennomsiktig medium som har en høyere brytningsindeks enn luft. Hendelsesstrålen er tegnet med bare to elektriske vektorvibrasjonsplaner, men er ment å representere lys som har vibrasjoner i alle plan vinkelrett på forplantningsretningen. Når strålen kommer på overflaten i en kritisk vinkel (Brewsters vinkel; representert ved variabelen q I Figur 1), er polariseringsgraden til den reflekterte strålen 100 prosent, med orienteringen til de elektriske vektorene som ligger vinkelrett på forekomstplanet og parallelt med den reflekterende overflaten. Forekomstplanet er definert av hendelsen, brytes og reflekterte bølger. Den brytede strålen er orientert i en 90 graders vinkel fra den reflekterte strålen og er bare delvis polarisert.
for vann (brytningsindeks på 1,333), glass (brytningsindeks på 1.515), og diamant (brytningsindeks på 2,417), er de kritiske (Brewster) vinklene henholdsvis 53, 57 og 67,5 grader. Lys som reflekteres fra en motorvei i Brewster-vinkelen, gir ofte irriterende og distraherende blending, noe som kan demonstreres ganske enkelt ved å se den fjerne delen av en motorvei eller overflaten av et svømmebasseng på en varm, solrik dag. Moderne lasere vanligvis dra nytte Av Brewster vinkel for å produsere lineært polarisert lys fra refleksjoner på speilet flater plassert nær endene av laser hulrom.
Bidragsytere
Mortimer Abramowitz – Olympus America, Inc., To Corporate Center Drive. Melville, New York, 11747.
John C. Long, Matthew J. Parry-Hill, Og Michael W. Davidson-Nasjonalt Høyt Magnetfeltlaboratorium, 1800 East Paul Dirac Dr., Florida State University, Tallahassee, Florida, 32310.
TILBAKE TIL POLARISERT LYS
TILBAKE TIL POLARISERT LYSMIKROSKOPI
Spørsmål eller kommentarer? Send oss en e-post.
© 1998-2021 Av Michael W. Davidson og Florida State University. Alle Rettigheter Reservert. Ingen bilder, grafikk, skript eller applets kan reproduseres eller brukes på noen måte uten tillatelse fra rettighetshaverne. Bruk av dette nettstedet betyr at du godtar Alle De Juridiske Vilkårene som er angitt av eierne.
dette nettstedet vedlikeholdes av Vårt
Grafikk & Webprogrammeringsteam
i samarbeid med Optisk Mikroskopi ved
National High Magnetic Field Laboratory.
Siste endring: mandag, September 18, 2017 på 03: 47 PM
Tilgang Teller siden juni 20, 1998: 191659
for mer informasjon om mikroskop produsenter,
bruk knappene nedenfor for å navigere til sine nettsider:
