Brewster-Winkel reflektierte Welle – ist sie Teil des gebrochenen oder einfallenden Strahls?

Ich versuche herauszufinden, was mit den geladenen Teilchen in der reflektierenden Oberfläche im Fall des Brewster-Winkels passiert. Wenn dieser Winkel von Null oder dem Brewster-Winkel verschieden ist, dann ist das reflektierte Licht nur "teilweise" polarisiert. Warum ist die Schwingung der Teilchen so, dass die reflektierte Welle parallel zur reflektierenden Oberfläche polarisiert ist, wenn der Winkel der Brewster-Winkel ist?

Ich verstehe die Erklärung hinter der Trennung der elektrischen Felder in ihre Komponenten, aber ich verstehe nicht, was diese Polarisation verursacht, die beobachtet wird? Wie tritt die Vektorkomponente des elektrischen Feldes aus der reflektierenden Oberfläche aus, während die andere Komponente als Teil der gebrochenen Welle verbleibt?

Mit „parallel“ meine ich das Oszillieren nach links und rechts – dargestellt durch Punkte (nicht in die Seite hinein) im Diagramm unten. Es gibt zwei Ebenen, über die ich gesprochen habe, die erste ist die Ebene der Seite (Einfallsebene) und die Ebene senkrecht (die Ebene parallel zur reflektierenden Oberfläche, die auch die Polarisationsebene ist).

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Was meinst du mit "vertikal" und mit "x" und "y" Richtungen? Diese Begriffe sind bedeutungslos, wenn Sie die Konventionen nicht richtig aufstellen.
@EmilioPisanty Ich habe die Frage bearbeitet
Wikipedia erklärt es ganz klar (unter Erklärung, Absatz, der mit "der physikalische Mechanismus dafür ..." beginnt). Reicht diese Erklärung nicht aus? Wenn ja, welche Aspekte davon sind unklar?
Mir ist nicht klar, warum eine Komponente des elektrischen Feldes reflektiert wird, während die andere gebrochen wird, genauer gesagt, warum der reflektierte Strahl keine Komponente in der Einfallsebene hat. Der Winkel von 90 Grad zwischen dem reflektierten Strahl und dem gebrochenen Strahl bedeutet, dass der reflektierte Strahl eine Komponente des gebrochenen Strahls ist, nicht des einfallenden Strahls. @EmilioPisanty

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Eine unpolarisierte Welle kann durch die Summe zweier Wellen mit senkrechter Polarisation und gleicher Amplitude dargestellt werden. Die unpolarisierte einfallende Welle kann als von dieser Art angesehen werden, mit einer Polarisation in der Einfallsebene (p-polarisiert) und einer anderen im rechten Winkel dazu (s-polarisiert) und mit den elektrischen Feldern beider senkrecht zur Einfallsebene Richtung der einfallenden Wellenbewegung.

Wenn das elektrische Feld der einfallenden Welle auf die Grenzfläche trifft, baut es ein elektrisches Feld im Medium auf. Aufgrund der Kontinuitätsbedingungen für das elektrische Feld (alle Komponenten, die tangential zur Oberfläche sind, sind kontinuierlich) und der Forderung nach einer festen Phasenbeziehung zwischen einfallenden, reflektierten und übertragenen Wellen erhalten wir das Reflexionsgesetz und das Snellsche Brechungsgesetz.

Eine Möglichkeit, darüber nachzudenken, wie die Felder der reflektierten und übertragenen Wellen erzeugt werden, besteht darin, sich vorzustellen, dass Schwingungen in kleinen elektrischen Dipolen im Medium aufgebaut werden. Angetrieben werden die Schwingungen durch das elektrische Feld im Medium, also die elektrischen Felder der übertragenen Welle . Diese schwingenden Dipole strahlen dann elektromagnetische Wellen zurück. Da die einfallende Welle sowohl aus p- als auch aus s-polarisierten Wellen besteht, haben die Dipolschwingungen auch Komponenten in der Einfallsebene und senkrecht dazu, müssen aber auch senkrecht zur Richtung der gesendeten Welle sein .

Die entscheidende Eigenschaft der elektrischen Dipolstrahlung ist dabei, dass entlang der Schwingungsachse des Dipols keine Strahlung emittiert wird . Dies bedeutet, dass das elektrische Feld der reflektierten Wanderwelle beim Brewster-Winkel keinen Beitrag von den Dipolen enthält, die in die gleiche Richtung schwingen wie die reflektierte Welle, sondern nur von den Dipolschwingungen rechtwinklig dazu. Dadurch wird das p-polarisierte einfallende Licht überhaupt nicht reflektiert und die reflektierte Welle nur s-polarisiert.

Bei anderen Winkeln sind die Dipolschwingungen im Medium nicht exakt mit der reflektierten Wellenrichtung ausgerichtet und so wird das p-polarisierte Licht teilweise reflektiert; was zu einer teilweise polarisierten reflektierten Welle führt. Beachten Sie, dass die s-Polarisation von diesen Überlegungen nicht beeinflusst wird, da die Dipolschwingungen aufgrund dieser Polarisation immer rechtwinklig zur Richtung der reflektierten Welle sind. Beachten Sie auch, dass, weil die oszillierenden Dipole im Allgemeinen unterschiedliche Amplituden in jeder Richtung haben würden, die übertragene Welle für Licht, das im Brewster-Winkel einfällt, immer teilweise polarisiert ist (siehe https://physics.stackexchange.com/a/294528/43351 ). .

Meinen Sie mit "Dipole, die in der gleichen Richtung der reflektierten Welle schwingen", senkrecht zu einer gemeinsamen Achse der gebrochenen und reflektierten Strahlen?
@ten1o In Richtung der reflektierten Welle ist eine eindeutige Richtung. Ich meine, dass die Schwingungsachse in der Richtung liegt, in die sich die reflektierte Welle bewegt.
Ich denke, es wäre klarer, wenn Sie in Bezug auf den letzten Absatz über Absatz 2 sprechen könnten, wie im Teil „Die Dipolschwingungen haben nicht genau die gleiche Richtung wie die reflektierte Welle; was zu einer teilweise polarisierten reflektierten Welle führt.“ , wird es so verstanden, als ob die reflektierte Welle durch einen anderen Prozess als Dipolschwingungen erzeugt wird.
Brewster-Winkel reflektierte Welle – ist sie Teil des gebrochenen oder einfallenden Strahls?
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