Brewsterwinkel bei Glas/Metall

superfly · Gast

Moinsen,

wir haben in einem Versuch den Brewsterwinkel von Glas und Metall bestimmt. Was dabei passiert ist mir soweit klar. Nur war es beim Glas so das der Reflektionsgrad beim Brewsterwinkel auf Null geht und beim Metall nur auf 28%. Woran das liegt will sich mir irgendwie nicht so recht erschließen.

Chillosaurus · Anmeldungsdatum: 07.08.2010 Beiträge: 2440

Das ist so nicht richtig. Der Brewsterwinkel gibt den Winkel an, bei dem der Anteil der elektromagnetischen Welle NICHT reflektiert (sondern transmittiert) wird, der in der Einfallsebene aus Lichtstrahl und Flächennormale des Mediums polarisiert ist. Dadurch erhält man vollständige Polarisation des reflektierten Lichtes, welche parallel zur Oberfläche des Mediums (=senkrecht zu dessen Flächennormale) gerichtet ist.
So wird schnell klar, dass es zwar für Glas einen Brewsterwinkel gibt, jedoch nicht für Metall - zumindest dann, wenn man sichtbares Licht betrachtet. Für sichtbares Licht kommt es beim Metall nicht zur Transmission, da die freien Ladungsträger eine Ausbreitung des Lichtes verhindern, was eine vollständige Polarisation der Reflektion ausschließt.

superfly · Gast

OK da hätte ich vielleicht ein bisschen mehr Information geben sollen. Der Reflektionsgrad wurde bei zwei um 90° gedrehten linearen Polarisationsrichtungen gemessen, sodass beim Glas bei einer Polarisationsrichtung (eben parallel zur Einfallsebene) der Reflektionsgrad tatsächlich auf Null ging. Bei der selben Polarisationsrichtung war beim Metall nur ein Rückgang des Reflektionsgrades auf 28% feststellbar, und der Winkel bei dem dies passierte lag bei 76° anstatt bei 56° wie beim Glas. Bei unpolarisiertem Licht würde natürlich nur noch senkrecht zur Einfallsebene polarisiertes Licht reflektiert werden.

Wenn ich das richtig verstanden habe kommt dieser Brewsterwinkel dadurch zustande, dass die EMW beim Eindringen in das brechende Medium durch Anregung von Atomen Dipole bildet. Diese schwingen und emittieren dabei Strahlung senkrecht zur Schwingungsrichtung. Wenn nun der Winkel zwischen gebrochenem und reflektiertem Strahl (bzw der Richtung in die reflektiert werden würde, da es sich ja um linear polarisiertes Licht handelt) 90° beträgt können die Dipole nicht mehr in Reflektionsrichtung emittieren.

Wenn ich dich nun richtig verstanden habe liegt es am quasi-freien Elektronengas im Metall. Schwingen diese quasi-freien Elektronen denn irgendwie anders als die Dipole?

Chillosaurus · Anmeldungsdatum: 07.08.2010 Beiträge: 2440