出射光振动面与入射光振动面垂直

2.3.12　布儒斯特定律

从自然光获得偏振光的过程称为起偏，所采用的装置称为起偏器，检验是否为偏振光的装置称为检偏器。实际中起偏器和检偏器有时采用同一种器件。

通常采用的起偏器为偏振片，它是通过在透明基片上沉积一层极薄的晶体膜再施加应力制成的。自然光通过偏振片后就成为线偏振光。起偏器也可以采用双折射晶体(将在下面讨论)制成，例如常用的尼科耳棱镜等。获得偏振光的方法还有下面的反射起偏法与折射起偏法。

图2.3-17

当自然光以入射角i由折射率为n₁的媒质射向折射率为n₂的媒质分界面时，反射光为垂直入射面的光振动较强的部分偏振光，折射光为平行入射面的光振动较强的部分偏振光，它们的偏振程度与入射角i有关。如图2.3-17(a)所示。

当改变入射角i使得反射光线与折射光线垂直，即反射角与折射角之和等于90°时，理论与实验均证实，反射光为光振动垂直入射面的完全偏振光，折射光仍为平行入射面的光振动较强的部分偏振光，如图2.3-17(b)所示。此时的入射角记为i₀，称为起偏振角或布儒斯特角。根据光的折射定律n₁sini₀=n₂sini'及i₀+i'=90°，得

此式称为布儒斯特定律。这种获得偏振光的方法称为反射起偏法。

当自然光以布儒斯特角入射到一片平板玻璃(或透明薄膜)上时，不但在玻璃的上表面满足布儒斯特定律，而且在玻璃的下表面也满足布儒斯特定律，这一点用(2.3-32)式很容易证明。这样，在玻璃上、下表面的反射光均为光振动垂直入射面的完全偏振光。

实际中可用多层玻璃片堆叠在一起构成“玻璃堆”，当自然光以布儒斯特角入射时，不但反射光是光振动垂直入射面的完全偏振光，而且折射光中垂直入射面的光振动被多层玻璃片层层反射出去，使得折射光成为光振动平行入射面的近似偏振光，此法也称折射起偏法。

【例2.3-8】一束平行的自然光从空气(取折射率n₁=1)以60°入射角投射到折射率为n₂的平板玻璃表面上，若反射光是完全偏振光，则下列结果中正确的是(　)。

(A)折射光也是完全偏振光

(B)折射光是垂直入射面的光振动较强的部分偏振光

(C)折射光的折射角i'=35°

(D)玻璃的折射率n₂=

解:根据布儒斯特定律，当反射光是完全偏振光时，折射光是平行入射面的光振动较强的部分偏振光，入射角与折射角之和为i₀+i'=90°，玻璃折射率n₂=n₁tan60°=，正确答案应选(D)。

图2.3-18