브루스터의 법칙

요약 빛은 반사에 의하여 일부 또는 전부가 편광되는데, 반사된 빛과 굴절된 빛이 서로 수직이면 반사된 빛은 완전히 편광된다는 법칙이다.

1812년 브루스터는 실험에 의해 빛의 입사각이 편광각(브루스터의 각)과 같을 때는 반사된 빛과 굴절된 빛이 서로 수직임을 알아내었다. 편광각은 반사된 빛과 굴절된 빛이 수직이 될 때의 입사각 θ로, 스넬의 법칙을 이용하면 편광각은 두 매질의 굴절률에 의해서만 결정된다. 반사된 빛과 굴절된 빛이 서로 수직일 때 반사된 빛이 편광이 되는 이유는 진동하는 전하가 그 진동축을 따라서는 복사하지 않기 때문이다. 즉 반사된 빛은 입사면에 수직으로 선편광되는 것이다.

따라서 빛이 편광각으로 입사하면 반사된 빛은 입사면에 수직인 방향으로 완전 편광된다. 만일 편광각으로 입사하는 빛이 입사면과 평행하게 편광되어 있다면 반사광은 존재하지 않는다. 도로나 호수에서 반사된 빛은 주로 수평 방향으로 편광되므로 편광 선글라스는 편광축이 수직으로 되어 있어야 반사된 빛에 의한 눈부심을 줄일 수 있다.