1 Polarisasie van lig
Lig het drie basiese eienskappe, naamlik golflengte, intensiteit en polarisasie. Die golflengte van lig is maklik om te verstaan, met die algemene sigbare lig as 'n voorbeeld, die golflengtereeks is 380 ~ 780nm. Die intensiteit van lig is ook maklik om te verstaan, en of 'n ligstraal sterk of swak is, kan gekenmerk word deur die grootte van die krag. In teenstelling hiermee is die polarisasiekenmerk van lig die beskrywing van die vibrasierigting van die elektriese veldvektor van lig, wat nie gesien en aangeraak kan word nie, dus is dit gewoonlik nie maklik om te verstaan nie, maar in werklikheid is die polarisasiekenmerk van lig is ook baie belangrik, en het 'n wye reeks toepassings in die lewe, soos die vloeibare kristalskerm wat ons elke dag sien, die polarisasietegnologie word gebruik om kleurvertoning en kontrasaanpassing te bereik. Wanneer 3D-flieks in die bioskoop gekyk word, word die 3D-bril ook op die polarisasie van lig aangewend. Vir diegene wat met optiese werk besig is, sal 'n volle begrip van polarisasie en die toepassing daarvan in praktiese optiese stelsels baie nuttig wees om die sukses van produkte en projekte te bevorder. Daarom, vanaf die begin van hierdie artikel, sal ons 'n eenvoudige beskrywing gebruik om die polarisasie van lig bekend te stel, sodat almal 'n diepgaande begrip van polarisasie het, en beter gebruik in die werk.
2 Basiese kennis van polarisasie
Omdat daar baie konsepte betrokke is, sal ons dit in verskeie opsommings verdeel om dit stap vir stap bekend te stel.
2.1 Konsep van polarisasie
Ons weet dat lig 'n soort elektromagnetiese golf is, soos in die volgende figuur getoon word, bestaan elektromagnetiese golf uit elektriese veld E en magnetiese veld B, wat loodreg op mekaar is. Die twee golwe ossilleer in hul onderskeie rigtings en propageer horisontaal langs die voortplantingsrigting Z.
Omdat die elektriese veld en magnetiese veld loodreg op mekaar is, is die fase dieselfde, en die voortplantingsrigting dieselfde, dus word die polarisasie van lig beskryf deur die vibrasie van die elektriese veld in die praktyk te analiseer.
Soos in die figuur hieronder getoon, kan die elektriese veldvektor E in Ex vektor en Ey vektor ontbind word, en die sogenaamde polarisasie is die verspreiding van die ossillasierigting van die elektriese veldkomponente Ex en Ey oor tyd en ruimte.
2.2 Verskeie basiese polarisasietoestande
A. Elliptiese polarisasie
Elliptiese polarisasie is die mees basiese polarisasietoestand, waarin twee elektriese veldkomponente 'n konstante faseverskil het (een wat vinniger voortplant, een stadiger voortplant), en die faseverskil nie gelyk is aan 'n heelgetalveelvoud van π/2 nie, en die amplitude kan dieselfde of verskillend wees. As jy langs die voortplantingsrigting kyk, sal die kontoerlyn van die eindpunttrajek van die elektriese veldvektor 'n ellips teken, soos hieronder getoon:
B, lineêre polarisasie
Lineêre polarisasie is 'n spesiale vorm van elliptiese polarisasie, wanneer die twee elektriese veldkomponente nie faseverskil is nie, ossilleer die elektriese veldvektor in dieselfde vlak, as dit in die voortplantingsrigting gesien word, is die elektriese veldvektor eindpuntbaankontoer 'n reguitlyn . As die twee komponente dieselfde amplitude het, is dit die 45 grade lineêre polarisasie wat in die figuur hieronder getoon word.
C, sirkelvormige polarisasie
Sirkelpolarisasie is ook 'n spesiale vorm van elliptiese polarisasie, wanneer die twee elektriese veldkomponente 'n faseverskil van 90 grade en dieselfde amplitude het, langs die voortplantingsrigting, is die eindpunttrajek van die elektriese veldvektor 'n sirkel, soos getoon in die volgende figuur:
2.3 Polarisasieklassifikasie van ligbron
Die lig wat direk vanaf die gewone ligbron uitgestraal word, is 'n onreëlmatige stel tallose gepolariseerde lig, dus kan dit nie gevind word in watter rigting die ligintensiteit bevooroordeeld is wanneer dit direk waargeneem word nie. Hierdie soort liggolfintensiteit wat in alle rigtings vibreer word natuurlike lig genoem, dit het 'n ewekansige verandering van polarisasietoestand en faseverskil, insluitend alle moontlike vibrasierigtings loodreg op die rigting van liggolfvoortplanting, toon nie polarisasie nie, behoort aan die nie-gepolariseerde lig. Algemene natuurlike lig sluit sonlig, lig van huishoudelike gloeilampe, ensovoorts in.
Volledig gepolariseerde lig het 'n stabiele elektromagnetiese golfossillasierigting, en die twee komponente van die elektriese veld het 'n konstante faseverskil, wat die bogenoemde lineêre gepolariseerde lig, ellipties gepolariseerde lig en sirkelvormige gepolariseerde lig insluit.
Gedeeltelik gepolariseerde lig het twee komponente van natuurlike lig en gepolariseerde lig, soos die laserstraal wat ons dikwels gebruik, wat nie ten volle gepolariseerde lig of nie-gepolariseerde lig is nie, dan behoort dit aan gedeeltelik gepolariseerde lig. Om die proporsie van gepolariseerde lig in die totale ligintensiteit te kwantifiseer, word die konsep van graad van polarisasie (DOP) bekendgestel, wat die verhouding is van gepolariseerde ligintensiteit tot die totale ligintensiteit, wat wissel van 0 tot 1,0 vir ongepolariseerde lig, 1 vir ten volle gepolariseerde lig. Daarbenewens is lineêre polarisasie (DOLP) die verhouding van lineêr gepolariseerde ligintensiteit tot totale ligintensiteit, terwyl sirkelpolarisasie (DOCP) die verhouding van sirkelgepolariseerde ligintensiteit tot totale ligintensiteit is. In die lewe gee algemene LED-ligte gedeeltelik gepolariseerde lig uit.
2.4 Omskakeling tussen polarisasietoestande
Baie optiese elemente het 'n effek op die polarisasie van die straal, wat soms deur die gebruiker verwag word en soms nie verwag word nie. Byvoorbeeld, as 'n ligstraal weerkaats word, sal die polarisasie daarvan gewoonlik verander, in die geval van natuurlike lig, wat deur die wateroppervlak gereflekteer word, sal dit gedeeltelik gepolariseerde lig word.
Solank as wat die straal nie gereflekteer word of deur enige polariserende medium gaan nie, bly sy polarisasietoestand stabiel. As jy die polarisasietoestand van die straal kwantitatief wil verander, kan jy die polarisasie optiese element gebruik om dit te doen. Byvoorbeeld, 'n kwartgolfplaat is 'n algemene polarisasie-element, wat gemaak is van dubbelbrekende kristalmateriaal, verdeel in vinnige-as- en stadige-asrigtings, en kan die fase van π/2 (90°) van die elektriese veldvektor parallel vertraag na die stadige as, terwyl die elektriese veldvektor parallel met die vinnige as geen vertraging het nie, sodat wanneer lineêr gepolariseerde lig op die kwartgolfplaat inval teen 'n polarisasiehoek van 45 grade, Die ligstraal deur die golfplaat word sirkelvormige gepolariseerde lig, soos getoon in die diagram hieronder. Eerstens word die natuurlike lig verander in lineêr gepolariseerde lig met die lineêre polarisator, en dan gaan die lineêr gepolariseerde lig deur 1/4 golflengte en word sirkelvormig gepolariseerde lig, en die ligintensiteit is onveranderd.
Net so, wanneer die straal in die teenoorgestelde rigting beweeg en die sirkelvormige gepolariseerde lig die 1/4 plaat teen 'n 45 grade polarisasiehoek tref, word die verbygaande straal lineêr gepolariseerde lig.
Lineêr gepolariseerde lig kan in ongepolariseerde lig verander word deur die integrerende sfeer wat in die vorige artikel genoem is, te gebruik. Nadat die lineêr gepolariseerde lig die integrerende sfeer binnegekom het, word dit verskeie kere in die sfeer gereflekteer, en die vibrasie van die elektriese veld word ontwrig, sodat die uitsetpunt van die integrerende sfeer nie-gepolariseerde lig kan kry.
2.5 P lig, S lig en Brewster Angle
Beide P-lig en S-lig is lineêr gepolariseer, gepolariseer in loodregte rigtings op mekaar, en hulle is nuttig wanneer die refleksie en breking van die straal in ag geneem word. Soos in die figuur hieronder getoon, skyn 'n ligstraal op die invalsvlak, wat weerkaatsing en breking vorm, en die vlak wat deur die invallende straal en die normaal gevorm word, word gedefinieer as die invallende vlak. P-lig (eerste letter van Parallel, wat parallel beteken) is lig waarvan die polarisasierigting parallel met die invalsvlak is, en S-lig (eerste letter van Senkrecht, wat vertikaal beteken) is lig waarvan die polarisasierigting loodreg op die invalsvlak is.
Onder normale omstandighede, wanneer natuurlike lig op die diëlektriese koppelvlak gereflekteer en gebreek word, is die gereflekteerde lig en gebreekte lig gedeeltelik gepolariseerde lig, slegs wanneer die invalshoek 'n spesifieke hoek is, is die polarisasietoestand van die gereflekteerde lig heeltemal loodreg op die inval. vlak S polarisasie, die polarisasie toestand van die gebreekte lig is amper parallel aan die invallende vlak P polarisasie, op hierdie tydstip word die spesifieke invalshoek genoem Brewster Angle. Wanneer lig by Brewster-hoek inval, is die gereflekteerde lig en die gebreekte lig loodreg op mekaar. Deur hierdie eienskap te gebruik, kan lineêr gepolariseerde lig geproduseer word.
3 Gevolgtrekking
In hierdie vraestel stel ons die basiese kennis van optiese polarisasie bekend, lig is 'n elektromagnetiese golf, met golf effek, polarisasie is die vibrasie van die elektriese veldvektor in die liggolf. Ons het drie basiese polarisasietoestande bekendgestel, elliptiese polarisasie, lineêre polarisasie en sirkelpolarisasie, wat dikwels in daaglikse werk gebruik word. Volgens die verskillende mate van polarisasie kan die ligbron verdeel word in nie-gepolariseerde lig, gedeeltelik gepolariseerde lig en ten volle gepolariseerde lig, wat in die praktyk onderskei en gediskrimineer moet word. In reaksie op bogenoemde verskeie.
Kontak:
Email:info@pliroptics.com ;
Foon/Whatsapp/Wechat:86 19013265659
Voeg by:gebou 1, nr. 1558, intelligensiepad, qingbaijiang, chengdu, sichuan, China
Postyd: Mei-27-2024
