布儒斯特角实验

简介

布儒斯特角（Brewster's angle）是光学中一个具有重要理论和应用价值的概念，它描述了光在两种不同介质界面发生折射和反射时的一种特殊偏振现象。当入射光以这一特定角度照射介质界面时，会发生一个的物理效应：反射光将变成振动方向垂直于入射面的线偏振光，而透射光则成为以平行分量为主的部分偏振光。布儒斯特角现象在现代光学技术中有着广泛而重要的应用。在激光技术领域，通过在激光谐振腔的端窗以布儒斯特角放置光学元件，可以产生高度偏振的激光输出；在摄影和显示技术中，利用布儒斯特角原理设计的偏振滤镜可以有效消除水面、玻璃等表面的反射眩光；在光学薄膜镀制工艺中，基于布儒斯特角的特性可以优化抗反射涂层的设计。此外，这一原理还被应用于光纤通信、光谱分析等诸多高科技领域，成为现代光学工程基础知识之一。本实验利用光传感器测量光强，利用转动传感器测量角度，通过绘制光强与角度的关系曲线，探究布儒斯特角实验现象。

特点

采用模块化设计和“积木式”搭建，通过充分地动手实操熟悉布儒斯特角光路结构。

内置无线转动传感器和无线光传感器，可精确测量角度变化量和光强变化量。

搭载SmartLAB通用数据分析软件，可实时采集与实时分析实验数据。

实验内容

1.基础内容

研究反射光强与角度之间的曲线关系，验证布儒斯特角的存在，观察反射光的偏振现象。

通过布儒斯特角计算透明介质的折射率。

理解P偏振光和S偏振光的反射特性。

2.提升内容

更换样品，重复测量，比较不同介质的布儒斯特角。

更换激光光源，比较不同波长激光的布儒斯特角。

典型实验数据

P偏振分量光强度与入射角的关系曲线图

S偏振分量光强度与入射角的关系曲线图

P偏振分量的拟合曲线图