Atividade 2 - Polarização por reflexão em um dielétrico: ângulo de Brewster, índice de refração e coeficientes de Fresnel
Atividade 2 - Polarização por reflexão em um dielétrico: ângulo de Brewster, índice de refração e coeficientes de Fresnel
Nesta atividade vamos estudar como a luz pode ser polarizada por reflexão na superfície de um dielétrico. Para isto utilizaremos um bloco de acrílico. Os objetivos são determinar o ângulo de Brewster do material, seu índice de refração e coeficientes de Fresnel a partir dos dados.
Arranjo experimental e medidas
O sistema deve ser montado como mostrado no vídeo da atividade e na figura abaixo. O primeiro polarizador à esquerda serve para regular a intensidade do feixe do laser, o segundo define a direção da polarização de entrada em 45 graus, de forma que tenhamos componentes paralela e perpendicular ao plano de incidência iguais. No centro do transferidor está o objeto refletor e mais à direita o polarizador analisador e o sensor, ligados ao Arduino.
1. Sugere-se que seja medida a intensidade refletida em função do ângulo do polarizador analisador entre 0 e 180 graus para 5 ângulos de incidência sobre o acrílico: 30, 40, 50, 60 e 70 graus. Notar que nesse caso seria mais conveniente estabelecer 0 graus do analisador na horizontal. Cuidado na escolha do 45 graus. Sentido horário ou anti horário é melhor?
2. A partir das curvas obtidas, pode-se obter informações sobre a direção de polarização (ângulo do campo elétrico em relação à horizontal) e estudar sua eventual variação em função do ângulo de incidência. Estabeleçam esse procedimento.
3. Uma vez estabelecido o comportamento do
ângulo de polarização após a reflexão, em função do ângulo de incidência,
pode-se determinar o ângulo de Brewster e o índice de refração do acrílico.Estabeleçam o procedimento.
4. Seria possível obter os coeficientes de Fresnel rp e rs a partir das curvas medidas? Vamos tentar isso para os ângulos de incidência de 40 e 60 graus e comparar os resultados com os fornecidos pelo applet de polarização. O que se nota de interessante em relação à fase para esses dois ângulos?