Molekylära uttryck mikroskopi Primer: specialiserade tekniker-Brewsters vinkel-interaktiv Java Tutorial
polariserad ljusmikroskopi
interaktiva Java Tutorials
Brewsters vinkel
ljus som reflekteras från den plana ytan av ett dielektriskt (eller isolerande) material är ofta delvis polariserat, med de elektriska vektorerna i det reflekterade ljuset vibrerar i ett plan som är parallellt med materialets yta. Vanliga exempel på ytor som reflekterar polariserat ljus är ostörd vatten, glas, plåtplast och motorvägar. I dessa fall reflekteras ljusvågor som har de elektriska fältvektorerna parallella med ytan i högre grad än de med olika orienteringar. Denna handledning visar polarisationseffekten på ljus som reflekteras i en specifik vinkel (Brewstervinkeln) från ett transparent medium.
handledningen initieras med en infallande ljusstråle med en förvald våglängd (426 nanometer) som påverkar ytan på ett rektangulärt dielektriskt medium med specifikt brytningsindex. För att använda handledningen, använd reglaget brytningsindex för att variera värdet mellan 1,0 och 3,0. När denna skjutreglage översätts ändras den infallande ljusvågvinkeln för att upprätthålla rätt Brewster-vinkel för reflektion av polariserat ljus. Våglängdsreglaget kan användas för att justera våglängden för den infallande ljusvågen. Även om varierande våglängden inte har någon betydelse för Brewster-vinkelberäkningarna, kan det bidra till att förbättra kontrasten för att möjliggöra enklare visning av handledningen. Flytta reglaget Vyvinkel roterar det rektangulära mediet orientering för att ge olika perspektiv vyer av fenomenet.
de optiska egenskaperna hos den isolerande ytan bestämmer den exakta mängden reflekterat ljus som är polariserat. Speglar är inte bra polarisatorer, även om ett brett spektrum av transparenta material fungerar som mycket bra polarisatorer, men endast om den infallande ljusvinkeln är orienterad inom vissa gränser. En viktig egenskap hos reflekterat polariserat ljus är att graden av polarisering är beroende av ljusets infallande vinkel, med de ökande mängderna polarisering som observeras för att minska infallande vinklar.
när man överväger förekomsten av icke-polariserat ljus på en plan isolerande yta finns det en unik vinkel vid vilken de reflekterade ljusvågorna alla polariseras till ett enda plan. Denna vinkel kallas vanligtvis Brewsters vinkel och kan enkelt beräknas med hjälp av följande ekvation för en ljusstråle som reser genom luften:
där n är brytningsindex för mediet från vilket ljuset reflekteras, q(i) är infallsvinkeln och q(r) är brytningsvinkeln. Genom att undersöka ekvationen blir det uppenbart att brytningsindexet för ett okänt prov kan bestämmas av Brewstervinkeln. Denna funktion är särskilt användbar när det gäller ogenomskinliga material som har höga absorptionskoefficienter för överfört ljus, vilket gör den vanliga Snells Lagformel oanvändbar. Att bestämma mängden polarisering genom reflektionstekniker underlättar också sökandet efter polariseringsaxeln på ett ark med polariserande film som inte är markerad.
principen bakom Brewsters vinkel illustreras i Figur 1 för en enda ljusstråle som reflekterar från den plana ytan av ett transparent medium med ett högre brytningsindex än luft. Den infallande strålen dras med endast två elektriska vektorvibrationsplan, men är avsedd att representera ljus som har vibrationer i alla plan vinkelrätt mot utbredningsriktningen. När strålen anländer till ytan i en kritisk vinkel (Brewsters vinkel; representerad av variabeln q i Figur 1) är polarisationsgraden för den reflekterade strålen 100 procent, med orienteringen av de elektriska vektorerna som ligger vinkelrätt mot infallsplanet och parallellt med den reflekterande ytan. Incidensplanet definieras av incidenten, bryts och reflekteras vågor. Den refrakterade strålen är orienterad i 90 graders vinkel från den reflekterade strålen och är endast delvis polariserad.
för vatten (brytningsindex 1.333), glas (brytningsindex 1.515) och diamant (brytningsindex på 2,417) är de kritiska (Brewster) vinklarna 53, 57 respektive 67,5 grader. Ljus som reflekteras från en motorvägsyta i Brewster-vinkeln ger ofta irriterande och distraherande bländning, vilket kan demonstreras ganska enkelt genom att titta på den avlägsna delen av en motorväg eller ytan på en pool på en varm, solig dag. Moderna lasrar utnyttjar vanligtvis Brewsters vinkel för att producera linjärt polariserat ljus från reflektioner vid de speglade ytorna placerade nära ändarna av laserhålan.
Bidragande Författare
Mortimer Abramowitz – Olympus America, Inc., Två Företag Center Drive., Melville, New York, 11747.
John C. Long, Matthew J. Parry-Hill och Michael W. Davidson-National High Magnetic Field Laboratory, 1800 East Paul Dirac Dr., Florida State University, Tallahassee, Florida, 32310.
tillbaka till polariserat ljus
tillbaka till polariserat ljusmikroskopi
frågor eller kommentarer? Skicka oss ett mail.
Brasilien 1998-2021 av Michael W. Davidson och Florida State University. Alla Rättigheter Förbehållna. Inga bilder, grafik, skript eller applets får reproduceras eller användas på något sätt utan tillstånd från upphovsrättsinnehavarna. Användning av denna webbplats innebär att du godkänner alla Juridiska villkor som anges av ägarna.
denna webbplats underhålls av vårt
grafik&Webbprogrammeringsteam
i samarbete med optisk mikroskopi vid
National High Magnetic Field Laboratory.
senaste ändring: måndag, september 18, 2017 vid 03: 47 PM
tillgång räkna sedan juni 20, 1998: 191659
för mer information om mikroskoptillverkare,
använd knapparna nedan för att navigera till deras webbplatser:
