ریاضیات

بررسی بازتابندگی (Reflectivity) در قطبش‌های p و s

فرمول‌های Rp و Rs نشان‌دهنده میزان شدت نور بازتابی نسبت به نور تابشی هستند. این مقادیر از مربع قدر مطلق ضرایب بازتاب دامنه به دست می‌آیند:

۱. بازتابندگی برای قطبش p (موازی)

ضریب بازتاب دامنه برای قطبش p به صورت زیر تعریف می‌شود:

rp = (n2 cosθ1 - n1 cosθ2) / (n2 cosθ1 + n1 cosθ2)

بازتابندگی (توان بازتابی) برابر است با:

Rp = |rp|2 = [ (n2 cosθ1 - n1 cosθ2) / (n2 cosθ1 + n1 cosθ2) ]2

ویژگی‌های Rp:

• نشان‌دهنده کسر شدت نوری است که با قطبش موازی (p) بازتاب می‌یابد.


• مقدار آن همواره بین 0 و 1 است.


• در زاویه بروستر (θB)، مقدار Rp برابر با صفر می‌شود؛ یعنی در این زاویه، هیچ نوری با قطبش p بازتاب نمی‌کند.

۲. بازتابندگی برای قطبش s (عمود)

ضریب بازتاب دامنه برای قطبش s به صورت زیر است:

rs = (n1 cosθ1 - n2 cosθ2) / (n1 cosθ1 + n2 cosθ2)

بازتابندگی در این حالت برابر است با:

Rs = |rs|2 = [ (n1 cosθ1 - n2 cosθ2) / (n1 cosθ1 + n2 cosθ2) ]2

ویژگی‌های Rs:

• نشان‌دهنده شدت نور بازتابی با قطبش عمود بر صفحه برخورد (s) است.


• برخلاف قطبش p، برای Rs هیچ زاویه‌ای وجود ندارد که در آن بازتاب به صفر برسد (مگر در حالت برابری ضرایب شکست).

جمع‌بندی و کاربردها

تفاوت بین Rp و Rs باعث می‌شود که نور بازتابی از سطوح غیرفلزی (مانند آب یا شیشه) همواره دارای درجاتی از پلاریزاسیون باشد. بیشترین کاربرد این پدیده در ساخت عینک‌های آفتابی پولاریزه است. این عینک‌ها با حذف بازتاب‌های شدید (Glares) که عمدتاً دارای قطبش خاصی هستند، دید شفاف‌تر و راحت‌تری را فراهم می‌کنند.