布儒斯特角

布鲁斯特角（Brewster's angle），又称为起偏振角，当入射自然光以此角度射入介面时，反射光是线偏振，并且与折射光线互相垂直。此角度是以苏格兰物理学家大卫·布儒斯特（1781年–1868年）命名的。

理论

当自然光在两种各向同性介电质的分界面上反射和折射时，光的偏振状态会改变。通常情况下，反射光和折射光不再是自然光，而是部分偏振光，而且在反射光中垂直于入射面的光振动要多于平行振动，而折射光则相反。反射光的偏振化程度与入射角有关，当入射角度等于布儒斯特角时，反射光就成为只有垂直于入射面的线偏振光。

布儒斯特角等于两种介质的折射率之比的反正切。

设θ₁为入射角，θ₂为折射角。根据斯涅尔定律有：

$n_{1}\sin \left(\theta _{1}\right)=n_{2}\sin \left(\theta _{2}\right),$

如果反射角和折射角垂直，则：

$n_{1}\sin \left(\theta _{B}\right)=n_{2}\sin \left(90-\theta _{B}\right)=n_{2}\cos \left(\theta _{B}\right).$

整理，得：

$\theta _{B}=\arctan \left({\frac {n_{2}}{n_{1}}}\right),$

其中n₁和n₂为该两种介质的折射率。

应用

偏振墨镜使用了布儒斯特角的原理来减少从水面或者路面反射的偏振光。

摄影师利用相同的原理来减少水面、玻璃或者其他非金属反射的太阳光。

使用相机的偏光镜旋转到两个不同的角度拍摄同一个窗子。在左图中，偏光镜的角度与窗子反射的偏振角对齐。在右图，偏光镜旋转了90°，消除了严重偏振的反射光。