Warum ist das reflektierte Licht beim Brewster Winkel polarisiert?

Wie genau magst du es wissen?

Die Vorgänge an einer Grenzschicht werden durch die Fresnel'schen Gleichungen beschrieben, die sich aus Stetigkeitsüberlegungen für die Felder E unn B an der Grenzschicht zweier Medien ergeben:

https://de.wikipedia.org/wiki/Fresnelsche_Formeln

Hiermit kann berechnet werden, wieviel von einer einfallenden Welle jeweils gebrochen bzw. reflektiert wird. Es stellt sich heraus, dass es einen Unterschied macht, ob die einfallende Welle senkrecht oder parallel zur Einfallsebene polarisiert ist.

Überraschenderweise folgt aus den Gleichungen, dass der reflektierte Anteil einer parallel polarisierten Welle Null wird, wenn reflektierter und gebrochener Strahl senkrecht aufeinender stehen. Der einfallende Winkel bei dem das der Fall ist, nennt man den Brewster-Winkel.

https://de.wikipedia.org/wiki/Brewster-Winkel

Ich habe die Fresnel-Gleichungen nie besonders intuitiv empfunden. Man kann sich das Verhalten aber etwas plausibel machen, wenn man folgendes Bild für eine parallel polarisierte einfallende Welle ansieht:

Der reflektierte Strahl ist die Überlagerung von elektromanetischen Wellen, die durch die Schwingung der Ladungsträger im Medium entstehen. Ich habe diese Schwingungsrichtung blau eingezeichnet. Wenn man diese elementaren Schwingungen als Hertz'sche Dipole betrachtet, dann ist es klar, dass in Richtung dieser Schwingung nichts abgestrahlt werden kann, denn in Schwingungsrichtung ist die Abstrahlung eines Dipols Null:

Fällt die Richtung der blauen Schwingung gerade mit der Richtung der Reflexion zusammen, kann in diese Richtung somit nichts reflektiert werden. In anderen Worten: Fällt unpolarisiertes Licht im Brewster-Winkel ein, so enthält die reflektierte Welle keine parallel polarisierten Anteile und alles was reflektiert wird, ist senkrecht polarisiert.