Fresneli valemid ja Brewsteri nurk

Snelli seadus ütleb, kuhu poole murdunud kiir kaldub, aga ei ütle midagi selle kohta, kui palju valgusest tegelikult peegeldub ja kui palju läbib. See on Fresneli valemite ülesanne: kahe keskkonna murdumisnäitajate ja langemisnurga põhjal annavad need peegelduvuse eraldi langemistasandiga (tasand, mis sisaldab langevat kiirt ja pinna normaali) paralleelselt polariseeritud valguse ja sellega risti polariseeritud valguse jaoks. Normaallangemise korral on need kaks võrdsed, aga nurga suurenedes hakkavad need lahknema — ja paralleelse komponendi peegelduvusega juhtub asi, mida risti komponendi peegelduvusega kunagi ei juhtu: see läbib nulli.

See nullpeegelduvuse nurk on Brewsteri nurk, ja sellel on selge geomeetriline tähendus: see on nurk, mille juures peegelduv ja murduv kiir oleksid teineteisega risti. Just sellel langemisnurgal ei saa langemistasandiga paralleelselt polariseeritud valgus üldse peegelduda — füüsikaliselt on teises keskkonnas võnkuvad dipoolid, mis peaksid peegelduvat lainet kiirgama, kõik joondunud suunas, kuhu peegelduv kiir peaks liikuma, ja dipool ei kiirga oma telje suunas. Risti polariseeritud valgusel sellist piirangut ei ole ja see peegeldub igal nurgal, ka Brewsteri nurga juures.

Praktiline tagajärg on see, et Brewsteri nurga juures peegelduv valgus on täiesti polariseeritud, kusjuures seos tan(θB) = n₂/n₁ seob Brewsteri nurga murdumisnäitajate suhtega — täpselt sellepärast eemaldavad polariseerivad päikeseprillid ja kaamerafiltrid vee ja klaasi peegeldusi: enamik peegeldusi on päikesevalgus, mis peegeldub selle pinna Brewsteri nurgale lähedastel libisevatel nurkadel, ja see on peaaegu täielikult polariseeritud, mistõttu selle ühe polarisatsiooni blokeerimiseks suunatud filter eemaldab enamiku peegeldustest, mõjutamata suuresti ülejäänud pilti.