布儒斯特角计算器

计算任意两种介质的偏振角。

输入两种不同介质的折射率来查找布儒斯特角，此时反射光完全偏振。

示例

查看不同材料对的布儒斯特角计算方法。

空气到玻璃

基础

计算光从空气 (n₁ = 1.00) 到玻璃 (n₂ = 1.50) 时的布儒斯特角。

n₁ = 1

n₂ = 1.5

空气到水

基础

查找空气 (n₁ = 1.00) 到水 (n₂ = 1.33) 的偏振角。

n₁ = 1

n₂ = 1.33

水到玻璃

基础

计算从水 (n₁ = 1.33) 到玻璃 (n₂ = 1.50) 的布儒斯特角。

n₁ = 1.33

n₂ = 1.5

空气到钻石

基础

查找空气 (n₁ = 1.00) 到钻石 (n₂ = 2.42) 的布儒斯特角。

n₁ = 1

n₂ = 2.42

其他标题
理解布儒斯特角计算器：综合指南
掌握偏振角概念及其实际应用。

什么是布儒斯特角？

  • 定义和物理意义
  • 数学表达式
  • 在光学中的重要性
布儒斯特角是特定偏振的光完美透过透明介电表面而不反射的入射角。在这个角度，反射光线和折射光线相互垂直。
数学公式
布儒斯特角 (θB) 的公式是：θB = arctan(n₂/n₁)，其中 n₁ 和 n₂ 是两种介质的折射率。

示例计算

  • 空气到玻璃：θB = arctan(1.5/1.0) ≈ 56.31°
  • 空气到水：θB = arctan(1.33/1.0) ≈ 53.06°

使用计算器的分步指南

  • 输入字段说明
  • 计算过程
  • 解释结果
要使用计算器，请输入两种介质的折射率。工具将立即计算度数和弧度表示的布儒斯特角。
如何输入数据
典型值：空气 (1.00)、水 (1.33)、玻璃 (1.50)、钻石 (2.42)。确保两个指数都为正数且不相等以获得有意义的结果。

使用示例

  • n₁ = 1.00, n₂ = 1.50 → θB ≈ 56.31°
  • n₁ = 1.33, n₂ = 1.50 → θB ≈ 48.75°

布儒斯特角的实际应用

  • 光学涂层
  • 摄影和偏振滤光片
  • 激光物理
布儒斯特角在设计抗反射涂层、偏振太阳镜和激光光学器件中至关重要。它有助于最小化不需要的反射并最大化透射。
实际用途
工程师和科学家使用布儒斯特角来优化涉及光偏振的光学器件和实验。

应用场景

  • 设计相机镜头涂层
  • 减少太阳镜中的眩光

常见误解和正确方法

  • 误解公式
  • 错误的指数分配
  • 忽略偏振方向
一个常见的错误是交换 n₁ 和 n₂，这会导致角度不正确。始终使用 n₁ 作为入射介质，n₂ 作为透射介质。
正确计算步骤
确保指数输入正确，并按预期使用计算器以获得准确结果。

错误示例

  • 交换空气和玻璃指数会给出错误角度
  • 使用负数或零指数是无效的

数学推导和示例

  • 从斯涅尔定律推导
  • 三角方法
  • 计算示例
布儒斯特角可以从斯涅尔定律和p偏振光零反射条件推导出来。角度的正切等于折射率的比值。
示例计算
对于空气 (n₁ = 1.00) 到钻石 (n₂ = 2.42)：θB = arctan(2.42/1.00) ≈ 67.38° (1.176 rad)。

推导示例

  • θB = arctan(1.33/1.00) ≈ 53.06°
  • θB = arctan(2.42/1.00) ≈ 67.38°