布鲁斯特角显微镜(BAM)是一种通过布鲁斯特角原理,研究液体表面薄膜的显微镜。最典型的应用是对
Langmuir膜的研究。
当自然光在两种各向同性
介电质的分界面上
反射和
折射时,光的
偏振状态会改变。通常情况下,
反射光和
折射光线不再是自然光,而是部分
偏振光,而且在反射光中垂直入射面的光振动要多于平行振动,而折射光则相反。反射光的偏振化程度与入射角有关,当入射角度等于布鲁斯特角时,反射光就成为只有垂直于入射面的线偏振光。
对于在空气(N1≈1)中的玻璃介质(N2≈1.5),可见光的布鲁斯特角度约为56°;而在空气-水界面(N2≈1.33)中,布鲁斯特角约为53°。由于给定介质的
折射率会随着光的波长变化而变化,布鲁斯特角也会随光的波长而变化。
当入射光和界面满足布鲁斯特角定律时,这时只有
透射光,而没有
反射光(为零)。如果在反射光束方向放置
CCD探测器,理想状态下
感光元件因为
CCD探测器没有光线入射而显示为全黑。这时如果水面上出现微小扰动,例如有单分子层的油膜,体系就将不满足布鲁斯特角定律,因而就会有反射,从而在显示器上会出现油膜的图案。这就是布鲁斯特角显微镜。
布鲁斯特角显微镜在石油化工领域也可以用来研究油品的
乳化。