1 Палярызацыя святла
Святло мае тры асноўныя ўласцівасці, а менавіта даўжыню хвалі, інтэнсіўнасць і палярызацыю. Даўжыню хвалі святла лёгка зразумець, узяўшы ў якасці прыкладу звычайны бачны святло, дыяпазон даўжынь хваль складае 380~780 нм. Інтэнсіўнасць святла таксама лёгка зразумець, і тое, ці з'яўляецца прамень святла моцным або слабым, можна ахарактарызаваць памерам магутнасці. У адрозненне ад гэтага, палярызацыйная характарыстыка святла - гэта апісанне напрамку вібрацыі вектара электрычнага поля святла, якое нельга ўбачыць і дакрануцца, таму гэта звычайна няпроста зразумець, аднак на самой справе палярызацыйная характарыстыка святла таксама вельмі важны і мае шырокі спектр прымянення ў жыцці, напрыклад, вадкакрысталічны дысплей, які мы бачым кожны дзень, тэхналогія палярызацыі выкарыстоўваецца для дасягнення каляровага адлюстравання і рэгулявання кантраснасці. Пры праглядзе 3D-фільмаў у кінатэатры 3D-акуляры таксама ўжываюць для палярызацыі святла. Для тых, хто займаецца аптычнай працай, поўнае разуменне палярызацыі і яе прымянення ў практычных аптычных сістэмах будзе вельмі карысным для прасоўвання поспеху прадуктаў і праектаў. Такім чынам, з пачатку гэтага артыкула мы будзем выкарыстоўваць простае апісанне, каб пазнаёміць з палярызацыяй святла, каб кожны меў глыбокае разуменне палярызацыі і лепшае выкарыстанне ў працы.
2 Базавыя веды аб палярызацыі
Паколькі існуе шмат паняццяў, мы разбяром іх на некалькі зводак, каб пазнаёміць іх крок за крокам.
2.1 Паняцце палярызацыі
Мы ведаем, што святло - гэта разнавіднасць электрамагнітнай хвалі, як паказана на наступным малюнку, электрамагнітная хваля складаецца з электрычнага поля E і магнітнага поля B, якія перпендыкулярныя адно аднаму. Дзве хвалі вагаюцца ў адпаведных напрамках і распаўсюджваюцца гарызантальна ўздоўж напрамку распаўсюджвання Z.
Паколькі электрычнае поле і магнітнае поле перпендыкулярныя адно аднаму, фаза аднолькавая і кірунак распаўсюджвання аднолькавы, таму палярызацыя святла апісваецца шляхам аналізу вібрацыі электрычнага поля на практыцы.
Як паказана на малюнку ніжэй, вектар электрычнага поля E можа быць раскладзены на вектар Ex і вектар Ey, а так званая палярызацыя - гэта размеркаванне напрамку ваганняў кампанентаў электрычнага поля Ex і Ey у часе і прасторы.
2.2 Некалькі асноўных станаў палярызацыі
А. Эліптычная палярызацыя
Эліптычная палярызацыя - гэта самы асноўны стан палярызацыі, у якім два кампаненты электрычнага поля маюць пастаянную рознасць фаз (адзін распаўсюджваецца хутчэй, другі - павольней), і рознасць фаз не роўная цэламу ліку, кратнаму π/2, і амплітуда можа быць аднолькавым або розным. Калі вы паглядзіце ўздоўж напрамку распаўсюджвання, контурная лінія канчатковай кропкі траекторыі вектара электрычнага поля будзе намаляваць эліпс, як паказана ніжэй:
B, лінейная палярызацыя
Лінейная палярызацыя - гэта асаблівая форма эліптычнай палярызацыі, калі два кампаненты электрычнага поля не з'яўляюцца розніцай фаз, вектар электрычнага поля вагаецца ў адной плоскасці, калі глядзець уздоўж напрамку распаўсюджвання, канчатковая кропка вектара электрычнага поля контур траекторыі ўяўляе сабой прамую лінію . Калі два кампаненты маюць аднолькавую амплітуду, гэта лінейная палярызацыя ў 45 градусаў, паказаная на малюнку ніжэй.
C, кругавая палярызацыя
Кругавая палярызацыя таксама з'яўляецца асаблівай формай эліптычнай палярызацыі, калі два кампаненты электрычнага поля маюць рознасць фаз на 90 градусаў і аднолькавую амплітуду, уздоўж напрамку распаўсюджвання, канчатковая кропка траекторыі вектара электрычнага поля ўяўляе сабой акружнасць, як паказана на наступны малюнак:
2.3 Палярызацыйная класіфікацыя крыніц святла
Святло, якое выпраменьваецца непасрэдна ад звычайнай крыніцы святла, уяўляе сабой нерэгулярны набор незлічонай колькасці палярызаванага святла, таму немагчыма вызначыць, у які бок змяняецца інтэнсіўнасць святла пры непасрэдным назіранні. Такі від інтэнсіўнасці светлавой хвалі, якая вібруе ва ўсіх напрамках, называецца натуральным святлом, ён мае выпадковую змену стану палярызацыі і рознасці фаз, уключаючы ўсе магчымыя напрамкі вібрацыі, перпендыкулярныя кірунку распаўсюджвання светлавой хвалі, не паказвае палярызацыі, належыць да непалярызаванае святло. Звычайнае натуральнае асвятленне ўключае сонечнае святло, святло бытавых лямпачак і гэтак далей.
Цалкам палярызаванае святло мае стабільны кірунак ваганняў электрамагнітнай хвалі, а два кампаненты электрычнага поля маюць пастаянную рознасць фаз, якая ўключае вышэйзгаданае лінейнае палярызаванае святло, эліптычна палярызаванае святло і кругавое палярызаванае святло.
Часткова палярызаванае святло мае два кампаненты: натуральнае святло і палярызаванае святло, напрыклад, лазерны прамень, які мы часта выкарыстоўваем, які не з'яўляецца ні цалкам палярызаваным, ні непалярызаваным святлом, тады ён належыць да часткова палярызаванага святла. Каб колькасна вызначыць долю палярызаванага святла ў агульнай інтэнсіўнасці святла, уводзіцца паняцце ступені палярызацыі (DOP), якое ўяўляе сабой стаўленне інтэнсіўнасці палярызаванага святла да агульнай інтэнсіўнасці святла ў дыяпазоне ад 0 да 1,0 для непалярызаванага святла. святло, 1 для цалкам палярызаванага святла. Акрамя таго, лінейная палярызацыя (DOLP) - гэта стаўленне інтэнсіўнасці лінейна палярызаванага святла да агульнай інтэнсіўнасці святла, а кругавая палярызацыя (DOCP) - гэта стаўленне інтэнсіўнасці цыркулярна палярызаванага святла да агульнай інтэнсіўнасці святла. У жыцці звычайныя святлодыёдныя ліхтары выпраменьваюць часткова палярызаванае святло.
2.4 Пераўтварэнне паміж станамі палярызацыі
Многія аптычныя элементы аказваюць уплыў на палярызацыю прамяня, які часам чакаецца карыстальнікам, а часам не чакаецца. Напрыклад, калі прамень святла адлюстроўваецца, яго палярызацыя звычайна змяняецца, у выпадку натуральнага святла, якое адлюстроўваецца праз паверхню вады, яно становіцца часткова палярызаваным святлом.
Пакуль прамень не адлюстроўваецца і не праходзіць праз якое-небудзь палярызацыйнае асяроддзе, стан яго палярызацыі застаецца стабільным. Калі вы хочаце колькасна змяніць стан палярызацыі прамяня, вы можаце выкарыстоўваць для гэтага палярызацыйны аптычны элемент. Напрыклад, чвэрцьхвалевая пласціна - гэта звычайны палярызацыйны элемент, які зроблены з крышталічнага матэрыялу з падвойным праламленнем, падзелены на хуткую і павольную восі, і можа затрымліваць фазу π/2 (90°) паралельнага вектару электрычнага поля да павольнай восі, у той час як вектар электрычнага поля, паралельны хуткай восі, не мае затрымкі, так што, калі лінейна палярызаванае святло падае на чвэрцьхвалевую пласціну пад вуглом палярызацыі 45 градусаў, прамень святла праз хвалевую пласціну становіцца цыркулярна палярызаванае святло, як паказана на схеме ніжэй. Спачатку натуральнае святло ператвараецца ў лінейна палярызаванае святло з дапамогай лінейнага палярызатара, а затым лінейна палярызаванае святло праходзіць праз 1/4 даўжыні хвалі і становіцца цыркулярна палярызаваным святлом, а інтэнсіўнасць святла не мяняецца.
Аналагічным чынам, калі прамень рухаецца ў процілеглым кірунку і цыркулярна палярызаванае святло трапляе на 1/4 пласціны пад вуглом палярызацыі 45 градусаў, які праходзіць прамень становіцца лінейна палярызаваным святлом.
Лінейна палярызаванае святло можна змяніць на непалярызаванае з дапамогай інтэгруючай сферы, згаданай у папярэднім артыкуле. Пасля таго, як лінейна палярызаванае святло трапляе ў інтэгравальную сферу, яно некалькі разоў адлюстроўваецца ў сферы, і вібрацыя электрычнага поля парушаецца, так што выхадны канец інтэгруючай сферы можа атрымаць непалярызаванае святло.
2,5 P святло, S святло і Брустэр Angle
І P-святло, і S-святло лінейна палярызаваныя, палярызаваныя ў перпендыкулярных напрамках адзін да аднаго, і яны карысныя пры разглядзе адлюстравання і праламлення прамяня. Як паказана на малюнку ніжэй, прамень святла свеціць на плоскасць падзення, утвараючы адлюстраванне і праламленне, а плоскасць, утвораная прамянём падзення і нармаллю, вызначаецца як плоскасць падзення. P light (першая літара ад Parallel, што азначае паралельны) - гэта святло, кірунак палярызацыі якога паралельны плоскасці падзення, а S light (першая літара ад Senkrecht, што азначае вертыкальны) - гэта святло, кірунак палярызацыі якога перпендыкулярны плоскасці падзення.
У нармальных умовах, калі натуральнае святло адлюстроўваецца і праламляецца на дыэлектрычнай паверхні, адлюстраванае і праламленае святло з'яўляюцца часткова палярызаваным святлом, толькі калі кут падзення з'яўляецца пэўным вуглом, стан палярызацыі адлюстраванага святла цалкам перпендыкулярны падаючаму святлу. плоскасць палярызацыі S, стан палярызацыі праламленага святла амаль паралельны плоскасці падзення палярызацыі P, у гэты час канкрэтны кут падзення называецца вуглом Брустэра. Калі святло падае пад вуглом Брустэра, адлюстраванае і праламленае святло перпендыкулярныя адзін аднаму. Выкарыстоўваючы гэтую ўласцівасць, можна вырабляць лінейна палярызаванае святло.
3 Заключэнне
У гэтай працы мы прадстаўляем базавыя веды аб аптычнай палярызацыі, святло - гэта электрамагнітная хваля з хвалевым эфектам, палярызацыя - гэта вібрацыя вектара электрычнага поля ў светлавой хвалі. Мы ўвялі тры асноўныя станы палярызацыі, эліптычную палярызацыю, лінейную палярызацыю і кругавую палярызацыю, якія часта выкарыстоўваюцца ў штодзённай працы. У залежнасці ад рознай ступені палярызацыі крыніцы святла можна падзяліць на непалярызаванае святло, часткова палярызаванае святло і цалкам палярызаванае святло, якія неабходна адрозніваць і адрозніваць на практыцы. У адказ на сказанае некалькі.
Кантакты:
Email:info@pliroptics.com ;
Тэлефон/Whatsapp/Wechat: 86 19013265659
Дадаць: будынак 1, № 1558, інтэлект-роўд, Цынбайцзян, Чэнду, Сычуань, Кітай
Час размяшчэння: 27 мая 2024 г
