V{maketoc}
__زاویه بروستر(Brewster Angel)__

! تعریف:

اگر زاویه تابش را چنان تنظیم نماییم که در مرز مشترک دو محیط هیچ ((بازتاب))ی نداشته باشیم و تمام ((نور))ها بر محیط دوم گذر نمایند در چنین حالتی ضریب بازتاب در سیستم صفر می شود به ازای این زاویه بخصوص قانون اسنل به شکل زیر در می آید :

__''(n1 sin i = n2 sin (180-i__'' بنابر این __''i=arctan n2/n1__'' در این صورت زاویه تابش را زاویه بروستر می نامند. و با حرف B اول کلمه Brewster که کاشف اول ((زاویه بروستر)) می باشد، نشان می دهند (i=B).

اگر ((ضریب شکست)) نسبی دو محیط __''(n=n2/n1)__'' باشد خواهیم داشت:__''B=arctan n__'' به عنوان مثال برای شیشه با ضریب شکست n=1.5 در بازتاب بیرونی از هوا به شیشه __''B=arctan 1.5=57__'' درجه و برای بازتاب درونی از شیشه به هوا __''B=arctan 1/1.5=33__'' درجه می باشد.
{picture file=img/daneshnameh_up/7/70//Example.png}

! مفهوم فیزیکی:

اگر زاویه تابش سیستم برابر ((زاویه بروستر)) باشد به این معنی است که سیستم به عنوان عبور کننده عمل می کند و هیچ انعکاسی از مرز نخواهیم داشت در واقع به خاطر وجود پاشندگی محیطها این زاویه تابعی از ((طول موج)) است با این حال این تغییر طول موجی در ناحیه ((نور مرئی)) بسیار کم است .

! کاربردهای زاویه بروستر:

#در ((موجبر نوری)) از این زاویه استفاده می شود وسیستم موج تابشی تحت زاویه بروستر را هدا یت می کند .در این موجبرها می توان اتلاف ((نور)) را بسیار کم کرد این وسیله در ((مخابرات اپتیکی)) ( با ((نور لیزر)) ) ، ((داده پردازی)) و سایر کاربردها حائز اهمیت است.


#جهت ((قطبش)) نورها از این زاویه استفاده می نمائیم .اگر با روابط ((اپتیک))ی ((فرنل)) ((دامنه)) ((بازتاب)) اموج الکترومغناطیسی طولی( ((موج قطبی p)) ) را حساب نماییم همین زاویه بروستر به عنوان زاویه تابش برای آن سیستم نیز معرفی می شود بنابراین ((امواج الکترومغناطیسی)) بر اثر تابش تحت این زاویه کاملا قطبیده هستند. و مولفه عبوری نور قطبیده می باشد و برای قطبی کردن ((امواج طولی)) از این روش استفاده می شود .


#در حالت کلی اگر نور غیر قطبی تحت زاویه بروستر بر سطحی بتابد نور بازتابی به طور خطی قطبیده( ((قطبش خطی نور)) ) و ((بردار)) ((میدان الکتریکی)) آن عمود بر صفحه تابش خواهد بود و نور عبوری به طور جزئی قطبیده است . درست است که کل نور بازتابی قطبیده است اما فقط بخشی از نور بازتاب می شود بنابراین تولید نور قطبی با روش بازتاب تحت زاویه بروستر برای موج الکترومغناطیسی عرضی ( ((موج قطبی s)) ) مناسب نیست .


#همانند ((زاویه حد)) جهت یافتن ((ضریب شکست)) یک محیط مجهول با این تئوری سیستمی می سازند. طوری که در آن ضریب شکست سیستم را بدست می دهد. __''n=tan B__'' طراحی عملی دستگاه چنین است که اگر سیستم در حالتی قرار گیرد که در اثر نور تابشی، بازتابی از خود نشان ندهد یعنی در زاویه بروستر تنظیم شده است با اندازه گیری این زاویه توسط رابطه اخیر ضریب شکست محیط مجهول بدست می آید.


#در ((کالیبراسیون دستگاه های اندازه گیری)) نوری و تنظیم و ((کنترل سیستم های اتوماتیک نوری)) و برخی ((اجاق های خورشیدی)) و به خصوص ((سویچ زنی بروستر)) ( که در آن نقش ((پلارید)) را دارد ) و در ساختمان اکثر ((دستگاه های نوری)) و موجی دیگر به کار میرود.

! ((دریچه بروستر)):

اگر نور موءلفه طولیش که بطور خطی قطبیده است بر متوازی السطوحی شیشه ای تحت زاویه بروستر بتابد در این صورت نورها از سطح اول بازتاب نمی شود . بازتاب داخلی از سطح دوم نیز وجود ندارد و تمام موج فرودی از ((تیغه متوازی السطوح)) عبور می کند به عبارتی تیغه متوازی السطوح برای موج قطبیده خطی طولی کاملا شفاف است چنین دستگاه هایی به ((دریچه بروستر)) معروفند، در ((دستگاه های لیزری)) زیاد مورد استفاده قرار می گیرند.

! مباحث مرتبط با زاویه بروستر:

*((بازتاب))
*((ضریب شکست))
*((نور مرئی))
*((موجبر نوری))
*((مخابرات اپتیکی))
*((قطبش))
*((کاربردهای قطبش))
*((موج قطبی p))
*((اموج الکترومغناطیسی))
*((امواج طولی))
*((امواج عرضی))
*((قطبش خطی نور))
*((موج قطبی s))
*((زاویه حد))
*((کالیبراسیون دستگاه های اندازه گیری))
*((اجاق های خورشیدی))
*((سویچ زنی بروستر))
*((تعیین ضریب شکست ماده مجهول به کمک زاویه بروستر))
*((بازتابش داخلی کلی))
*((پلارید))
*((پلاریمتری))
*((دستگاه های نوری))
*((دریچه بروستر))
*((دستگاه های لیزری))
*((تیغه متوازی السطوح))
*((تیغه نیم موج))
*((تیغه ربع موج))