چنانکه ميدانيم يک پرتوي غيرقطبيدهي نور متشکل از امواج عرضي الکترومغناطيسي متعددي است که هرکدام داراي جهت قطبش کاتورهاي است و بهطور متوسط در اين پرتو در همهي جهات داراي امواج عرضي الکترومغناطيسي ميباشيم. اگر صفحهاي را درنظر گيريم که پرتو در آن واقع است ميتوانيم با تجزيهي هر حرکتِ عرضيِ هر موج به جابجايي عرضي تنها در دو جهت عمود بر صفحه و در داخل صفحه و جمعِ اين جابجاييها فرض ميکنيم که براي پرتو تنها داراي دو موج الکترومغناطيسي هستيم يکي با حرکت ارتعاشي عرضي عمود بر صفحه و ديگري با حرکت ارتعاشي عرضي در داخل صفحه که اولي در شکل 1 با دايره و دومي با فلشِ دوطرفه نمايانده شده است.
.jpg)
شکل 1
حال فرض کنيد بنحوي اين امکان وجود داشته باشد که در نقطهاي در مسيرِ پيشرويِ اين پرتو که متشکل از اين دو حرکت موجي عرضي است قسمتي از موج در مسيري عمود بر مسيرِ پرتو تغييرِ جهت دهد. مسلماً موجي از پرتو که در اين مسير خواهد رفت تنها داراي ارتعاش عرضي عمود بر صفحه خواهد بود زيرا بهروشني ارتعاش عرضي داخلِ صفحه داراي مؤلفهاي در اين مسير نخواهد بود (زيرا خودِ مسير بهموازاتِ امتداد اين ارتعاش است). بنابراين موجي که از اين مسير خواهد رفت کاملاً قطبيده (و بهطور خالص داراي امتداد عرضي ارتعاش عمود بر صفحه) است.
اما چگونه ممکن است در نقطهاي از مسير پيشروي پرتو ، قسمتي از پرتو چنانکه در شکل 1 نشان داده شده است تغيير مسير دهد؟ احتمالاً چنين حالت فيزيکياي بهسادگيِ نشان داده شده در شکل 1 وجود نداشته باشد اما حداقل يک حالت فيزيکي وجود دارد که نهايتاً به همين وضعيتِ نشان داده شده در شکل 1 بازميگردد و آن بازتاب از يک سطح شفاف است. به اين وضعيت در شکل 2 پرداخته شده است.
.jpg)
شکل 2
هرچند پرتو در عبور از سطح مادهي شفاف به داخلِ آن، چنانکه در اين شکل نشان داده شده است، شکسته ميشود اما وضعيت کاملاً مشابه اين است که در عوضِ شکسته نشدنِ پرتو اصلاً مادهي شفافي وجود نداشته باشد و وضعيت مشابهِ شکل 1 باشد. اما تفاوتي که وجود خواهد داشت اين است که وجودِ سطحِ مادهي شفاف باعثِ بازتابِ قسمتي از پرتو خواهد شد که همان وضعيتِ تغييرِ مسيرِ قسمتي از پرتو که در شکل 1 ميبينيم را بهدست ميدهد. پس شکل 2 درواقع همان شکل 1 است و بنابراين اگر وضعيت بهگونهاي باشد که موج بازتابيده شده از سطح شفاف و موج عبور کرده از سطح مادهي شفاف (و دچارِ شکست شده در آن) بر هم عمود باشند آنگاه بنا بر استدلال فوق، موجِ بازتابيده کاملاً قطبي (و داراي امتدادِ ارتعاش عرضي عمود بر صفحهي تصوير) ميباشد.
چند صد سال پيش، قانوني بهطورِ تجربي توسط بروستر بيان گرديد مبني بر اينکه درصورتيکه وضعيت بهگونهاي باشد که پرتوي بازتابيده و تراگسيليده برهم عمود باشند پرتوي بازتابيده کاملاً قطبي است. توجيهِ نظريِ کاملي براي اين قانون ارائه نشده بود. آنچه در بالا بيان شد تلاشي در ارائهي توجيه نظريِ قابل قبولي در اين رابطه است.
/ن