hce_kmu
109年
物理及化學
第 54 題
Unpolarized light can be polarized, either partially or totally, by reflection. What is the polarizing angle when a ray passes from diamond into air? The index of refraction for air and diamond is 1.00 and 2.42, respectively.
- A $0^\circ$
- B $22^\circ$
- C $31^\circ$
- D $42^\circ$
- E $66^\circ$
思路引導 VIP
當一束非偏振光射向介面時，如果我們希望反射光是完全偏振的，這代表反射光與折射光之間必須滿足什麼樣的幾何夾角關係？試著結合斯乃爾定律（Snell's Law）與這個幾何條件，推導出入射角的正切值（tangent）與兩個介質折射率之間的關聯。
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恭喜你準確地計算出正確答案！這代表你對於光學中的「偏振」概念掌握得非常紮實。這道題目的核心在於**布魯斯特角（Brewster's angle）**的應用，當非偏振光以特定的入射角射入介面，且反射光與折射光恰好垂直時，反射光會變成完全偏振光。
布魯斯特角的定義與計算
根據布魯斯特定律，偏振角 $\theta_p$ 的正切值等於「折射介質」與「入射介質」的折射率比值，即 $\tan \theta_p = \frac{n_2}{n_1}$。在本題的情境中，光線是由鑽石進入空氣，因此入射介質折射率 $n_1 = 2.42$（鑽石），而折射介質 $n_2 = 1.00$（空氣）。將數值代入公式：
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