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光が界面で反射される際、反射光では一般に、振幅(amplitude)の変化と位相(phase)の跳びが生じる。反射の際の振幅反射率(amplitude reflectivity)をr、位相の跳びをδとすると、r・exp(iδ)を複素振幅反射率という。複素振幅反射率の値は、光の入射角と界面の屈折率(refractive index)で決まってくる。 | ||||||||
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以下に、空気中から屈折率nの透明媒質に入射角φで光が入射するときのフレネル係数の式を示す。 | ||||||||
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(3) | |||||||
ここで、sinφ = n・sinχ(Snell's law:スネルの法則)である。反射面が水やガラスのように透明な物質の場合、フレネル係数(複素振幅反射率)は実数となるので、δ=0またはπである。 そして、強度反射率(Rp、s=rp、s2)を図示したものが図2(右)である。図2から、p偏光では、ある入射角で反射率が0となることがわかる。この入射角をブリュ−スター角(Brewster's angle)または偏光角(polarization angle)という。屈折率nの媒質に対するブリュ−スター角をφBとすると、p偏光に対するフレネル係数の式より、 tanφB=n が成り立つ。 また、図2からわかるように、s偏光の方がp偏光より反射率が大きいので、界面からの反射光は一般にs成分を多く含む光となる。そして、pおよびs成分を含む光が、Brewster角でガラス表面に入射すると、反射光は図3に示すように、完全にs偏光(s成分のみ)となる。図4-1では雨上がりの濡れた路面に人の像が映っているが、これをp方位の偏光子を通して見ると、水面からの反射である人の像は消えてしまう(図4-2)。 |
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参照 実験 3)偏光の反射とBrewster角(1) | ||||||||
参照 実験 3)偏光の反射とBrewster角(2) | ||||||||
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