När ljus träffar en yta återspeglas en del av ljuset och en del av ljuset tränger in (brytas). De relativa mängderna av denna reflektion och brytning beror på de ämnen som ljuset passerar och även i den vinkel som ljuset träffar ytan. Det finns en optimal vinkel - beroende på ämnena - som tillåter maximal brytning (penetration). Denna optimala vinkel är känd som Brewster-vinkel efter den skotska fysikern David Brewster.

Beräkna Brewster-vinkeln för vanligt polariserat vitt ljus med formeln: theta = arctan (n1 /n2) där theta är Brewster-vinkeln och n1 och n2 är brytningsindex för de två medierna.

Beräkna den bästa vinkeln för ljus att slå glas för maximal penetration. Från ett brytningsbord finner du att brytningsindex för luft är 1,00 och brytningsindex för glas är 1,50. Brewster vinkel kommer att vara arctan (1,50 /1,00) = arctan (1,50) = 56 grader (ungefär).

Beräkna den bästa vinkeln för ljus för att slå vatten för maximal penetration. Från ett brytningsbord finner du att brytningsindex för luft är 1,00 och brytningsindex för vatten är 1,33. Brewsters vinkel kommer att vara arctan (1.33 /1.00) = arctan (1.33) = 53 grader (ungefär).

Tips

Luft är standarden för brytningsindex, så att brytningsindex för luft är 1,0. I de flesta fall är vi intresserade av ljus som reser genom luft för att träffa en yta. I dessa fall kan vi använda den lite enklare ekvationen theta = arctan (r) där theta är Brewster vinkel och r är brytningsindex för den påverkade ytan.

Varning

Brewsters vinkel växlar något om ljuset är färgat eller polariserat.