1 İşığın qütbləşməsi
İşığın üç əsas xüsusiyyəti var, yəni dalğa uzunluğu, intensivlik və qütbləşmə. İşığın dalğa uzunluğunu başa düşmək asandır, ümumi görünən işığı misal götürsək, dalğa uzunluğu diapazonu 380~780nm-dir. İşığın intensivliyini də başa düşmək asandır və işıq şüasının güclü və ya zəif olması gücün ölçüsü ilə xarakterizə edilə bilər. Bunun əksinə olaraq, işığın qütbləşmə xarakteristikası işığın elektrik sahəsi vektorunun vibrasiya istiqamətinin təsviridir, onu görmək və toxunmaq mümkün deyil, buna görə də onu başa düşmək adətən asan deyil, lakin əslində işığın qütbləşmə xarakteristikası həm də çox vacibdir və həyatda geniş tətbiq sahəsinə malikdir, məsələn, hər gün gördüyümüz maye kristal displey, qütbləşmə texnologiyası rəngli ekran və kontrastın tənzimlənməsinə nail olmaq üçün istifadə olunur. Kinoteatrda 3D filmlərə baxarkən işığın qütbləşməsinə də 3D eynək tətbiq edilir. Optik işlə məşğul olanlar üçün qütbləşmənin tam başa düşülməsi və onun praktiki optik sistemlərdə tətbiqi məhsulların və layihələrin uğurunu təşviq etmək üçün çox faydalı olacaqdır. Buna görə də, bu məqalənin əvvəlindən işığın qütbləşməsini tanıtmaq üçün sadə bir təsvirdən istifadə edəcəyik ki, hər kəs qütbləşməni dərindən başa düşsün və işdə daha yaxşı istifadə etsin.
2 Qütbləşmə haqqında əsas biliklər
Burada çoxlu anlayışlar olduğu üçün biz onları addım-addım təqdim etmək üçün onları bir neçə xülasəyə ayıracağıq.
2.1 Qütbləşmə anlayışı
İşığın bir növ elektromaqnit dalğası olduğunu bilirik, aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi, elektromaqnit dalğası bir-birinə perpendikulyar olan elektrik sahəsi E və B maqnit sahəsindən ibarətdir. İki dalğa öz istiqamətlərində salınır və yayılma istiqaməti Z boyunca üfüqi şəkildə yayılır.
Elektrik sahəsi və maqnit sahəsi bir-birinə perpendikulyar olduğundan, faza eyni, yayılma istiqaməti də eyni olduğundan, praktikada elektrik sahəsinin vibrasiyasını təhlil edərək işığın qütbləşməsi təsvir edilir.
Aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi, elektrik sahəsinin vektoru E Ex vektoruna və Ey vektoruna parçalana bilər və sözdə qütbləşmə elektrik sahəsinin komponentlərinin Ex və Ey salınma istiqamətinin zaman və məkan üzrə paylanmasıdır.
2.2 Bir neçə əsas qütbləşmə vəziyyəti
A. Elliptik qütbləşmə
Elliptik qütbləşmə ən əsas qütbləşmə vəziyyətidir ki, burada iki elektrik sahəsi komponenti sabit faza fərqinə malikdir (biri daha sürətli yayılır, biri daha yavaş yayılır) və fazalar fərqi π/2-nin tam qatına bərabər deyil və amplituda ola bilər. eyni və ya fərqli olmaq. Əgər yayılma istiqamətinə baxsanız, elektrik sahəsi vektorunun son nöqtəsinin trayektoriyasının kontur xətti aşağıda göstərildiyi kimi ellips çəkəcəkdir:
B, xətti polarizasiya
Xətti qütbləşmə elliptik qütbləşmənin xüsusi formasıdır, iki elektrik sahəsinin komponentləri faza fərqi olmadıqda, elektrik sahəsinin vektoru eyni müstəvidə salınır, yayılma istiqaməti boyunca baxdıqda, elektrik sahəsinin vektorunun son nöqtəsi traektoriya konturu düz xəttdir. . Əgər iki komponent eyni amplituda malikdirsə, bu, aşağıdakı şəkildə göstərilən 45 dərəcə xətti polarizasiyadır.
C, dairəvi polarizasiya
Dairəvi qütbləşmə də elliptik qütbləşmənin xüsusi bir formasıdır, iki elektrik sahəsinin komponentləri 90 dərəcə faza fərqinə və eyni amplituda malik olduqda, yayılma istiqaməti boyunca elektrik sahəsinin vektorunun son nöqtəsi trayektoriyası aşağıda göstərildiyi kimi bir dairədir. aşağıdakı rəqəm:
2.3 İşıq mənbəyinin polarizasiya təsnifatı
Adi işıq mənbəyindən birbaşa yayılan işıq, saysız-hesabsız qütbləşmiş işığın qeyri-müntəzəm dəstidir, ona görə də birbaşa müşahidə edildikdə işığın intensivliyinin hansı istiqamətdə qərəzli olduğunu tapmaq mümkün deyil. Bütün istiqamətlərdə titrəyən işıq dalğasının bu cür intensivliyinə təbii işıq deyilir, qütbləşmə vəziyyətinin və faza fərqinin təsadüfi dəyişməsi, o cümlədən işıq dalğasının yayılma istiqamətinə perpendikulyar olan bütün mümkün vibrasiya istiqamətləri var, qütbləşmə göstərmir, polarizasiya olunmayan işıq. Ümumi təbii işığa günəş işığı, məişət lampalarının işığı və s.
Tam qütbləşmiş işıq sabit elektromaqnit dalğa salınma istiqamətinə malikdir və elektrik sahəsinin iki komponenti yuxarıda qeyd olunan xətti qütbləşmiş işıq, elliptik qütbləşmiş işıq və dairəvi qütbləşmiş işığı ehtiva edən sabit faza fərqinə malikdir.
Qismən qütbləşmiş işıq təbii işığın və qütbləşmiş işığın iki komponentinə malikdir, məsələn, tez-tez istifadə etdiyimiz lazer şüası, nə tam qütbləşmiş işıq, nə də qütbləşməmiş işıqdır, deməli, qismən qütbləşmiş işığa aiddir. Ümumi işıq intensivliyində qütbləşmiş işığın nisbətini ölçmək üçün Qütbləşmə Dərəcəsi (DOP) konsepsiyası təqdim olunur ki, bu da qütbləşmiş işığın ümumi işıq intensivliyinə nisbəti, qütbləşməmiş işıq üçün 0-dan 1,0-a qədərdir. işıq, tam qütbləşmiş işıq üçün 1. Bundan əlavə, xətti polarizasiya (DOLP) xətti qütbləşmiş işığın intensivliyinin ümumi işıq intensivliyinə nisbətidir, dairəvi qütbləşmə (DOCP) isə dairəvi qütbləşmiş işığın intensivliyinin ümumi işıq intensivliyinə nisbətidir. Həyatda ümumi LED işıqlar qismən polarizasiyalı işıq saçır.
2.4 Qütbləşmə halları arasında çevrilmə
Bir çox optik element şüanın polarizasiyasına təsir göstərir ki, bu da bəzən istifadəçi tərəfindən gözlənilən, bəzən isə gözlənilmir. Məsələn, işıq şüası əks olunarsa, onun qütbləşməsi adətən dəyişəcək, suyun səthindən əks olunan təbii işıqda isə qismən qütbləşmiş işığa çevriləcək.
Şüa əks olunmadığı və ya hər hansı bir qütbləşdirici mühitdən keçmədiyi müddətdə onun qütbləşmə vəziyyəti sabit qalır. Şüanın qütbləşmə vəziyyətini kəmiyyətcə dəyişmək istəyirsinizsə, bunun üçün qütbləşmə optik elementindən istifadə edə bilərsiniz. Məsələn, dörddəbir dalğalı boşqab ümumi polarizasiya elementidir, iki qırılma kristal materialdan hazırlanır, sürətli ox və yavaş ox istiqamətlərinə bölünür və paralel elektrik sahəsi vektorunun π/2 (90°) fazasını gecikdirə bilir. yavaş oxuna, sürətli oxa paralel elektrik sahəsinin vektorunda isə heç bir gecikmə yoxdur, beləliklə xətti qütbləşmiş işıq dörddəbir dalğa lövhəsinə 45 dərəcə qütbləşmə bucağı ilə düşəndə dalğa lövhəsindən keçən işıq şüası olur. aşağıdakı diaqramda göstərildiyi kimi dairəvi qütbləşmiş işıq. Əvvəlcə təbii işıq xətti polarizatorla xətti qütbləşmiş işığa çevrilir, sonra xətti qütbləşmiş işıq 1/4 dalğa uzunluğundan keçərək dairəvi qütbləşmiş işığa çevrilir və işığın intensivliyi dəyişməz qalır.
Eynilə, şüa əks istiqamətdə hərəkət etdikdə və dairəvi qütbləşmiş işıq 45 dərəcə qütbləşmə bucağında 1/4 lövhəyə dəydikdə, keçən şüa xətti qütbləşmiş işığa çevrilir.
Xətti qütbləşmiş işığı əvvəlki məqalədə qeyd olunan inteqrasiya sferasından istifadə etməklə qütbləşməmiş işığa çevirmək olar. Xətti qütbləşmiş işıq inteqrasiya edən sferaya daxil olduqdan sonra o, sferada bir neçə dəfə əks olunur və elektrik sahəsinin vibrasiyası pozulur ki, inteqrasiya edən sferanın çıxış ucu qütbləşməmiş işıq əldə edə bilsin.
2.5 P işıq, S işıq və Brewster Angle
Həm P-işıq, həm də S-işıq xətti qütbləşir, bir-birinə perpendikulyar istiqamətdə qütbləşir və şüanın əks olunması və sınması nəzərə alınarkən faydalıdır. Aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi, işıq şüası düşən müstəvidə işıq saçır, əksetmə və sınma əmələ gətirir və gələn şüa ilə normalın yaratdığı müstəvi hadisə müstəvisi kimi müəyyən edilir. P işığı (Paralelin birinci hərfi, paralel mənasını verir) qütbləşmə istiqaməti düşmə müstəvisinə paralel olan işıqdır və S işığı (Senkrextin birinci hərfi, şaquli deməkdir) qütbləşmə istiqaməti düşmə müstəvisinə perpendikulyar olan işıqdır.
Normal şəraitdə, təbii işıq dielektrik interfeysə əks olunduqda və sındıqda, əks olunan işıq və qırılan işıq qismən qütbləşən işıqdır, yalnız düşmə bucağı xüsusi bir bucaq olduqda, əks olunan işığın polarizasiya vəziyyəti hadisəyə tamamilə perpendikulyar olur. təyyarə S qütbləşməsi, qırılan işığın qütbləşmə vəziyyəti demək olar ki, hadisə müstəvisi P qütbləşməsinə paraleldir, bu zaman xüsusi insident Angle Brewster Angle adlanır. Brewster bucağında işıq düşəndə əks olunan işıq və sınmış işıq bir-birinə perpendikulyar olur. Bu xüsusiyyətdən istifadə edərək xətti qütbləşmiş işıq istehsal edilə bilər.
3 Nəticə
Bu yazıda biz optik qütbləşmə haqqında əsas bilikləri təqdim edirik, işıq elektromaqnit dalğasıdır, dalğa effekti ilə polarizasiya işıq dalğasında elektrik sahəsi vektorunun titrəməsidir. Gündəlik işdə tez-tez istifadə olunan üç əsas qütbləşmə vəziyyətini, elliptik qütbləşmə, xətti polarizasiya və dairəvi qütbləşməni təqdim etdik. Müxtəlif qütbləşmə dərəcəsinə görə, işıq mənbəyi praktikada fərqləndirilməli və ayrı-seçkilik edilməli olan qütbləşməmiş işığa, qismən qütbləşmiş işığa və tam qütblü işığa bölünə bilər. Yuxarıdakı bir neçə cavab olaraq.
Əlaqə:
Email:info@pliroptics.com ;
Telefon/Whatsapp/Wechat:86 19013265659
internet:www.pliroptics.com
Əlavə edin: Bina 1, No.1558, kəşfiyyat yolu, Qingbaijiang, Chengdu, Sichuan, Çin
Göndərmə vaxtı: 27 may 2024-cü il
