太陽輻射是非偏振光,當它在兩種介質的分界面上反射和折射時,反射光和折射光都將成為部分偏振光,當入射角等于布儒斯特角時,反射光為完全偏振光,而折射光仍為部分偏振光因此,必須對太陽輻射的反射和折射作偏振處理。
如圖所示,直射輻射經介質1(折射率為n1)到介質2(折射率為n2),在光滑界面上反射率r的計算公式由菲涅爾公式導出,這是兩個相互垂直的偏振分量的平均值。

式中,θ1,θ2分別為入射角和折射角;r⊥,r∥分別為偏振光的垂直分量和平行分量,方向由入射光線與界面法線組成的平面來判斷。

因此,只要知道折射率(n1,n2)以及入射角θ1,就能計算直射輻射在界面上的反射率r。
若入射輻射與界面垂直,此時θ1=0,θ2=0,則有

若一種介質是空氣(折射率近似為1.0),則有
