Cuando un haz de luz incide sobre la superficie que separa dos medios no conductores caracterizados por distintas permitividad eléctrica ε y permeabilidad magnética μ, parte del mismo se refleja de vuelta al medio de origen, y parte se transmite al segundo medio. En 1812B rewster observó que cuando las direcciones de los haces transmitido y reflejado formaban un ángulo de 90° (como se ve en la figura), el haz de luz reflejado resultaba polarizado lineal mente.
Al incidir un haz de luz con el ángulo de Brewster, la componente de la polarización paralela al plano de incidencia se anula en el haz reflejado. Por este motivo, el haz que vemos reflejado posee una polarización lineal, justamente en la dirección perpendicular al plano de incidencia, independientemente del tipo de polarización propia del haz incidente. Se debe notar que en el caso particular de incidir con un haz linealmente polarizado en la dirección paralela al plano de incidencia, el haz reflejado se anula en el ángulo de Brewster. En este caso, se produce una transmisión total del haz entre ambos medios.
En general, el ángulo de Brewster entre dos medios depende de las características electromagnéticas de los mismos (permitividad eléctrica y permeabilidad magnética). En el caso en que las permeabilidades magnéticas de ambos medios no varían (el caso más frecuente), el ángulo de Brewster se puede calcular a partir de los índices de refracción de ambos medios:
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