反射して屈折すると、なぜ光は偏光するのですか？

簡単な答え：

光は横波です。つまり、電界は（磁界と同様に）光の伝播方向に垂直です（少なくとも等方性媒質では - ただし、ここでは単純にしておきましょう）。

そのため、光が2つの媒質の境界に斜めに入射すると、電場は2つの成分、つまり入射面にある成分とそれに垂直な成分を持つと考えることができます。非偏光の場合、電場の方向は（伝搬方向に対して垂直に保たれながら）ランダムに変動し、その結果、2つの成分のサイズは同じオーダーになります。

各成分のどれだけが伝達され反射されるかは、電磁気学の法則を使用して計算することができます。ここで数学的詳細に入らずに結果を引用させてください - #p# 偏光（入射面内の電界の成分）は反射されません まったく 入射角が #シータ# 満足する

#theta = theta_B = tan ^ -1（n_2 / n_1）#

どこで #n_1# そして #n_2# 2つの屈折率です。この角度は ブリュースター角。空気から水へ進む光の場合、これは約の値を持ちます。 #53 ^ circ#

もう一つは、いわゆる #s# 入射面に垂直な成分である成分は、すべての入射角で透過と反射の両方が行われます #シータ#).

そのため、光がブリュースター角で入射すると、反射ビームは偏光面に成分を持ちません。全部です #s# 分極した。これが、ブリュースター角がとも呼ばれる理由です。 偏光角.

ブルースター角に近い入射角では、反射ビームはもっと多くの #s# 偏光よりも #p# 偏光 - そしてそれは部分的に偏光しています。

透過ビームは両方の成分を有するので、完全に偏光されることは決してない。しかし、ブリュースター角では、 #p# 成分は透過し（反射なし）、 #s# 成分は透過します（残りは反射されます） - 透過光は部分的に #p# 分極した。これは、ブルースター角に近い角度にも当てはまります。