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Ti sei mai chiesto perché gli occhiali polarizzati sono così efficaci nel ridurre i riflessi? Il segreto dell'angolo di Brewster è stato svelato!
Nella nostra vita quotidiana incontriamo spesso una luce riflessa abbagliante. Ad esempio, su una spiaggia sotto il sole cocente o sull'acqua, l'abbagliamento spesso ci mette a disagio. Questo è il motivo per cui molte persone scelgono di indossare occhiali polarizzati. Questa lente può ridurre efficacemente l'abbagliamento riflesso da superfici lisce e il principio scientifico alla base può essere fatto risalire al concetto dell'angolo di Brewster.
Cos'è Brewster Point?
L'angolo di Brewster si riferisce alla situazione in cui la luce di una polarizzazione specifica può essere trasmessa completamente senza alcuna riflessione quando passa attraverso la superficie di un mezzo trasparente con uno specifico angolo di incidenza. Quando la luce non polarizzata incidente a questo angolo, la luce riflessa rimane completamente polarizzata. La formula per questo angolo fu scoperta dal fisico scozzese David Brewster e da lui prese il nome.
Meccanismo fisico dell'angolo di Brewster
La riflessione e la rifrazione si verificano solitamente quando la luce incontra il confine tra due mezzi con indici di rifrazione diversi. Quando la luce incidente ad un angolo specifico, la luce polarizzata p (luce in cui il campo elettrico è sullo stesso piano della luce incidente e della normale al mezzo) non verrà riflessa. Questo angolo di incidenza può essere espresso con la seguente formula:
θB = arcotan(n2/n1)
Qui n1 è l'indice di rifrazione del primo mezzo in cui entra la luce e n2 è l'indice di rifrazione del secondo mezzo in cui entra la luce. A causa delle differenze nella polarizzazione della luce e nell'indice di rifrazione, l'angolo di Brewster determina la relazione tra la luce riflessa e la luce rifratta.
La relazione tra occhiali polarizzati e angolo di Brewster
Il materiale del filtro polarizzante utilizzato negli occhiali polarizzati si basa sul principio dell'angolo di Brewster per ridurre l'abbagliamento. Quando la luce passa attraverso una superficie liscia (come l'acqua o il pavimento), la maggior parte della luce è luce polarizzata s (luce polarizzata perpendicolare alla superficie incidente), mentre la luce polarizzata p viene riflessa minimamente. Pertanto, le persone che indossano occhiali polarizzati possono resistere a questa luce polarizzata s, riducendo così efficacemente l'abbagliamento e rendendo la visione più confortevole.
Applicazioni di Brewster's Corner
Oltre alla sua applicazione negli occhiali polarizzati, l'angolo di Brewster è ampiamente utilizzato anche nella fotografia, nell'olografia e nella tecnologia laser. Ad esempio, i fotografi utilizzano spesso filtri polarizzatori per rimuovere la luce riflessa dall'acqua e da altre superfici, rendendo più semplice fotografare oggetti sott'acqua. Allo stesso tempo, durante la registrazione di ologrammi, il raggio di riferimento di solito incide secondo l'angolo di Brewster per eliminare effetti di interferenza non necessari.
Finestra del birrificio e falso angolo del birrificio
Nei laser a gas, l'uso delle finestre Brewster può ridurre le perdite causate dalla riflessione e migliorare ulteriormente l'efficienza del laser. Il falso angolo di Brewster è un'altra situazione. Quando la superficie riflettente assorbe la luce, la riflettanza della luce polarizzata p raggiungerà un valore minimo diverso da zero a questo angolo, il che è utile anche in alcune applicazioni ottiche.
Conclusione
L'angolo di Brewster non è solo un concetto fisico, gioca un ruolo importante nella nostra vita, soprattutto nel ridurre il disagio visivo. Che si tratti di occhiali polarizzati o di altri dispositivi ottici, dietro c'è il principio dell'angolo di Brewster. Dovremmo pensare a come i principi scientifici possono portarci comodità e conforto nella nostra vita quotidiana. Questo ci consente di avere una comprensione più profonda di ogni dettaglio della nostra vita?
