Закон Брюстера

Отражение — привередливые ворота для света: сколько света уйдёт в отражённый луч, зависит от того, как колеблется его вектор. Брюстер заметил опытную закономерность: под одним особым углом отражённый луч становится полностью поляризованным, и в тот же момент отражённый и преломлённый лучи располагаются перпендикулярно друг другу. Закон Брюстера: $\tan {\alpha }_{\text{Б}}=n$ — тангенс угла полной поляризации равен относительному показателю преломления. Механика прозрачна из геометрии: при ${\alpha }_{\text{Б}}+\beta =90^{\circ }$ колебания электрического вектора в диэлектрике направлены вдоль будущего отражённого луча, а излучать вдоль своего колебания волна не умеет — в отражении выживает только перпендикулярная компонента.

Числа: для воды $n=1,33$ угол Брюстера $\arctan 1,33\approx 53^{\circ }$ — именно на этом угле блики от водоёмов почти горизонтально поляризованы, чем и пользуются поляризационные очки. Для стекла $n=1,5$ выходит $\arctan 1,5\approx 56,3^{\circ }$. Проверка согласованности с преломлением: $\sin 56,3^{\circ }/\sin 33,7^{\circ }=0,832/0,555\approx 1,5$ — закон преломления выполняется, а сумма углов $56,3^{\circ }+33,7^{\circ }=90^{\circ }$ даёт перпендикулярность лучей. На практике закон — источник поляризации без кристаллов: стопка стеклянных пластин под углом Брюстера служит поляризатором, а «брюстеровские окна» газовых лазеров не теряют луч на отражение вовсе. Количественное ослабление света анализатором — в терминах закон Малюса, сам феномен — в уроке поляризация света.