Кіріспе

Брюстер бұрышы (поляризациялық бұрыш деп те аталады) – жарық сәулесінің түсу бұрышы, онда шағылысқан жарықтың барлығы поляризацияланады. Брюстер бұрышында мөлдір диэлектрлік бетке түскен жарық белгілі бір поляризациямен толығымен өтеді, шағылыс болмайды. Поляризацияланбаған жарық осы бұрышта түскенде, беттен шағылысқан жарық толығымен поляризацияланады. Бұл бұрыш шотланд физигі сэр Дэвид Брюстердің (1781–1868) құрметіне аталған.

Қолданбалар

Брюстер бұрышында p поляризациясының шағылысуы болмайды, ал одан да үлкен бұрыштарда p поляризациясының шағылысу коэффициенті s поляризациясының шағылысуынан әрқашан кем болады, шағылысу қабілеті әрқайсысы үшін 90°-қа жуықтап бірлікке дейін көтеріледі. Осылайша, көлденең беттерден (мысалы, жолдың бетінен) бір адамның бойынан әлдеқайда қашықтағы жарық (соның салдарынан, көкжиектің шағылысқан жарығының түсу бұрышы Брюстер бұрышына жақын немесе одан асып түседі) күшті s поляризацияланған болады. Поляризацияланған күн көзілдіріктері горизонталь поляризацияланған жарықты тоқтату үшін поляризациялық материалдан жасалған, осылайша мұндай жағдайларда жарықтың шағылысуын азайтады. Бұл тегіс беттерде ең тиімді, онда көкжиекті шағылысу (яғни, түсу бұрышы шағылысу бұрышымен бірдей болатын жарықтан) басым, бірақ жолдардан, мысалы, тіпті диффузды шағылыстар да айтарлықтай азаяды. Фотографтар судан шағылысуды жою үшін поляризациялық сүзгілерді қолданады, соның арқасында су бетінің астындағы нысандарды суретке түсіруге болады. Айналатын поляризациялық камераға қосымша арқылы мұндай сүзгіні горизонталь беттерден басқа нысандардың шағылысуын азайту үшін реттеуге болады, мысалы, қоса берілген суретте (оң жақта) көрсетілгендей, мұндай сүзгіні қолдану арқылы s поляризациясы (шамамен тік) жойылған. Классикалық голограмма жазылғанда, жарқын эталондық сәуле әдетте Брюстер бұрышында p поляризациясымен пленкаға түсуі үшін орналастырылады. Осылайша, эталондық сәуленің голографиялық пленканың мөлдір артқы бетінен шағылысуын болдырмау арқылы, алынған голограммадағы қажетсіз интерференциялық эффекттерден аулақ болуға болады. Оптикада, әсіресе лазерлік физикада, беттері Брюстер бұрышында орналасқан терезелер немесе призмалар жиі қолданылады. Поляризацияланған лазерлік жарық призмаға Брюстер бұрышымен кез келген шығынсыз кіреді. Беттік ғылымда Брюстер бұрыштық микроскоптар ауа-сұйықтық интерфейсіндегі бөлшектердің немесе молекулалардың қабаттарын бейнелеу үшін қолданылады. Интерфейске Брюстер бұрышында лазерлік жарықпен жарықтандыру және шағылысу бұрышында бақылау арқылы біркелкі сұйықтық шағылыс көрсетпейді және суретте қара болып көрінеді. Дегенмен, кез келген молекулалық қабаттар немесе беттегі артефакттар, олардың сыну көрсеткіші немесе физикалық құрылымы сұйықтықтан өзгеше болса, камераға түсірілген қара фонға қарсы шағылысқа мүмкіндік береді.

Брюстер терезелері

Газ лазерлері сыртқы қуысты (ортадан тыс бір немесе екі айнаның шағылысуы) пайдалана отырып, түтікті әдетте Брюстер бұрышымен еңкейтілген терезелермен герметтейді. Бұл қажетті поляризациядағы жарықтың шағылысу арқылы жоғалуына кедергі келтіреді (және лазердің бір циклдегі күшейтуін азайтады), бұл бір циклдегі күшейтуі төмен лазерлер үшін өте маңызды. Алайда, бұл s-поляризацияланған жарықты жояды, сол поляризация үшін бір циклдегі жоғалуды арттырады және лазердің әдетте қалатындай, тек бір сызықтық поляризацияда ғана тербелуін қамтамасыз етеді. Көптеген герметтік түтік лазерлерде (оларға тіпті терезелердің қажеті жоқ) түтік ішіне Брюстер бұрышымен енгізілген шыны пластина орнатылады, ол жай ғана лазердің тек бір поляризацияда жұмыс істеуі үшін жасалады.

Псевдо-Брюстер бұрышы

Сіңіретін жарықайту бетінде параллель поляризациядағы (p) шағылыстыру коэффициенті, псевдо-Брюстер бұрышы деп аталатын бұрышта нөлдік емес минимумға жетеді.