1 Жарыктын поляризациясы
Жарыктын үч негизги касиети бар: толкун узундугу, интенсивдүүлүгү жана поляризациясы. Жарыктын толкун узундугун түшүнүү оңой, жалпы көрүнгөн жарыкты мисал катары алсак, толкун узундугу диапазону 380 ~ 780нм. Жарыктын интенсивдүүлүгүн да түшүнүү оңой жана жарык шооласы күчтүү же алсыз экендигин күчтүн өлчөмү менен мүнөздөөгө болот. Ал эми жарыктын поляризациялык мүнөздөмөсү – бул жарыктын электр талаасынын векторунун термелүү багытын сүрөттөп, аны көрүү жана тийүү мүмкүн эмес, ошондуктан аны түшүнүү адатта оңой эмес, бирок чындыгында жарыктын поляризациялык мүнөздөмөсү ошондой эле абдан маанилүү жана жашоодо кеңири спектрге ээ, мисалы, биз күн сайын көргөн суюк кристалл дисплей, поляризация технологиясы түстүү дисплейди жана контрастты жөндөө үчүн колдонулат. Кинотеатрда 3D тасмаларды көргөндө 3D көз айнектер жарыктын поляризациясына да колдонулат. Оптикалык иштер менен алектенгендер үчүн поляризацияны жана аны практикалык оптикалык системаларда колдонууну толук түшүнүү өнүмдөрдүн жана долбоорлордун ийгилигине көмөктөшөт. Ошондуктан, бул макаланын башынан баштап, ар бир адам поляризацияны терең түшүнүшү үчүн жана жумушта жакшыраак колдонуу үчүн жарыктын поляризациясын киргизүү үчүн жөнөкөй сүрөттөлүштү колдонобуз.
2 Поляризациянын негизги билими
Көптөгөн түшүнүктөр бар болгондуктан, биз аларды этап-этабы менен тааныштыруу үчүн аларды бир нече жыйынтыктарга бөлөбүз.
2.1 Поляризация түшүнүгү
Биз жарыктын электромагниттик толкундун бир түрү экенин билебиз, төмөнкү сүрөттө көрсөтүлгөндөй, электромагниттик толкун бири-бирине перпендикуляр болгон электр талаасы Е жана В магнит талаасынан турат. Эки толкун өз багыттары боюнча термелип, Z таралуу багыты боюнча туурасынан тарайт.
Анткени электр талаасы менен магнит талаасы бири-бирине перпендикуляр, фазасы бирдей, таралуу багыты да бирдей, ошондуктан жарыктын поляризациясы электр талаасынын термелүүсүн практикада талдоо аркылуу сүрөттөлөт.
Төмөнкү сүрөттө көрсөтүлгөндөй, электр талаасынын вектору Е Е векторуна жана Эй векторуна ажырайт, ал эми поляризация деп аталган нерсе электр талаасынын Ex жана Ey компоненттеринин термелүү багытынын убакыт жана мейкиндик боюнча бөлүштүрүлүшү болуп саналат.
2.2 Бир нече негизги поляризация мамлекеттери
A. Эллиптикалык поляризация
Эллиптикалык поляризация – бул эң негизги поляризациялык абал, мында эки электр талаасынын компоненттери туруктуу фазалар айырмасына ээ (бири тез тарайт, бири жайыраак таралат) жана фазалар айырмасы π/2 бүтүн эселенген санга барабар эмес жана амплитудасы мүмкүн бирдей же ар түрдүү болот. Эгерде таралуу багытын карасаңыз, электр талаасынын векторунун акыркы чекитинин траекториясынын контур сызыгы төмөндө көрсөтүлгөндөй эллипс тартат:
B, сызыктуу поляризация
Сызыктуу поляризация эллиптикалык поляризациянын өзгөчө формасы, электр талаасынын эки компоненти фазалардын айырмасы болбогондо, электр талаасынын вектору бир тегиздикте термелет, эгерде таралуу багыты боюнча карасак, электр талаасынын векторунун акыркы чекитинин траектория контуру түз сызык. . Эгерде эки компонент бирдей амплитудага ээ болсо, бул төмөндөгү сүрөттө көрсөтүлгөн 45 градус сызыктуу поляризация.
C, тегерек поляризация
Тегерек поляризация да эллиптикалык поляризациянын өзгөчө формасы болуп саналат, электр талаасынын эки компоненти 90 градус фазалык айырмага жана бирдей амплитудага ээ болгондо, таралуу багыты боюнча электр талаасынын векторунун акыркы чекитинин траекториясы тегерек болуп саналат. төмөнкү көрсөткүч:
2.3 Жарык булагынын поляризациялык классификациясы
Кадимки жарык булагынан түз чыккан жарык сансыз поляризацияланган жарыктын туура эмес жыйындысы болуп саналат, ошондуктан түздөн-түз байкоо жүргүзүүдө жарыктын интенсивдүүлүгү кайсы тарапка бурулганын табуу мүмкүн эмес. Бардык багытта дирилдеген жарык толкунунун интенсивдүүлүгүнүн мындай түрү табигый жарык деп аталат, ал поляризация абалынын жана фазалардын айырмасынын кокус өзгөрүшүнө ээ, анын ичинде жарык толкунунун таралуу багытына перпендикуляр болгон бардык мүмкүн болгон термелүү багыттары бар, поляризацияны көрсөтпөйт, поляризацияланбаган жарык. Кадимки табигый жарыкка күн нуру, тиричилик лампаларынын жарыгы жана башкалар кирет.
Толук поляризацияланган жарыктын туруктуу электромагниттик толкун термелүү багыты бар, ал эми электр талаасынын эки компоненти жогоруда айтылган сызыктуу поляризацияланган жарыкты, эллиптикалык поляризацияланган жарыкты жана тегерек поляризацияланган жарыкты камтыган туруктуу фазалык айырмага ээ.
Жарым-жартылай поляризацияланган жарыкта табигый жарыктын жана поляризацияланган жарыктын эки компоненти бар, мисалы, биз көп колдонгон лазер нуру, ал толугу менен поляризацияланган жарык да, поляризацияланбаган жарык да эмес, анда ал жарым-жартылай поляризацияланган жарыкка кирет. Жарыктын жалпы интенсивдүүлүгүндө поляризацияланган жарыктын үлүшүн сандык аныктоо үчүн поляризацияланган жарыктын интенсивдүүлүгүнүн жалпы жарык интенсивдүүлүгүнө катышы болгон поляризациянын даражасы (DOP) түшүнүгү киргизилет, поляризацияланбагандар үчүн 0дөн 1,0го чейин. жарык, 1 толук поляризацияланган жарык үчүн. Кошумчалай кетсек, сызыктуу поляризация (DOLP) сызыктуу поляризацияланган жарык интенсивдүүлүгүнүн жарыктын жалпы интенсивдүүлүгүнө катышы, ал эми тегерек поляризация (DOCP) - тегерек поляризацияланган жарык интенсивдүүлүгүнүн жалпы жарык интенсивдүүлүгүнө болгон катышы. Жашоодо жалпы LED жарыктары жарым-жартылай поляризацияланган жарыкты чыгарат.
2.4 Поляризациялык абалдардын ортосундагы конверсия
Көптөгөн оптикалык элементтер нурдун поляризациясына таасирин тийгизет, бул кээде колдонуучу тарабынан күтүлүп, кээде күтүлбөйт. Мисалы, жарык шооласы чагылса, анын поляризациясы адатта өзгөрөт, суунун бети аркылуу чагылдырылган табигый жарыкта жарым-жартылай поляризацияланган жарыкка айланат.
Нур чагылбаганда же кандайдыр бир поляризациялоочу чөйрөдөн өтсө, анын поляризациялык абалы туруктуу бойдон калат. Эгерде сиз нурдун поляризация абалын сандык жактан өзгөртүүнү кааласаңыз, бул үчүн поляризациялык оптикалык элементти колдонсоңуз болот. Мисалы, чейрек толкундуу пластина - бул эки сынуучу кристалл материалдан жасалган, тез огу жана жай огу багыттарына бөлүнгөн жана электр талаасынын параллелдүү векторунун π/2 (90°) фазасын кечеңдете алган жалпы поляризациялоочу элемент. жай огуна, ал эми тез огуна параллель болгон электр талаасынын векторунун кечигүүлөрү жок, ошондуктан чейрек толкун плитасына 45 градус поляризациялык бурчта сызыктуу поляризацияланган жарык түшкөндө, толкун пластинкасынан өткөн жарык шооласы болуп калат. төмөнкү диаграммада көрсөтүлгөндөй, тегерек поляризацияланган жарык. Биринчиден, табигый жарык сызыктуу поляризатор менен сызыктуу поляризацияланган жарыкка өзгөрөт, андан кийин сызыктуу поляризацияланган жарык 1/4 толкун узундугу аркылуу өтүп, тегерек поляризацияланган жарыкка айланат, ал эми жарыктын интенсивдүүлүгү өзгөрүүсүз калат.
Ошо сыяктуу эле, нур карама-каршы багытта жүрүп, тегерек поляризацияланган жарык 45 градус поляризациялык бурчта 1/4 пластинкага тийгенде, өткөн нур сызыктуу поляризацияланган жарыкка айланат.
Мурунку макалада айтылган интегралдык сфераны колдонуу менен сызыктуу поляризацияланган жарыкты поляризацияланбаган жарыкка өзгөртүүгө болот. Сызыктуу поляризацияланган жарык интегралдоочу сферага киргенден кийин, ал сферада бир нече жолу чагылышып, электр талаасынын термелүүсү бузулат, ошондуктан интегралдоочу сферанын чыгыш учу поляризацияланбаган жарыкты ала алат.
2,5 P жарык, S жарык жана Брюстер бурчу
P-жарык да, S-жарык да сызыктуу поляризацияланган, бири-бирине перпендикуляр багытта поляризацияланган жана нурдун чагылышын жана сынышын кароодо пайдалуу. Төмөнкү сүрөттө көрсөтүлгөндөй, түшкөн тегиздикке жарык шооласы тийип, чагылуу жана сынуу пайда болот, ал эми түшкөн нур менен нормалдан пайда болгон тегиздик түшкөн тегиздик катары аныкталат. P жарыгы (параллелдин биринчи тамгасы, параллелдүү дегенди билдирет) - поляризация багыты түшүү тегиздигине параллель болгон жарык, ал эми S жарыгы (Сенкрехттин биринчи тамгасы, вертикалды билдирет) - поляризация багыты түшүү тегиздигине перпендикуляр болгон жарык.
Кадимки шарттарда, табигый жарык диэлектрик тилкесинде чагылып, сынганда, чагылган жарык жана сынган жарык жарым-жартылай поляризацияланган жарык болуп саналат, түшүү бурчу белгилүү бир бурч болгондо гана, чагылган жарыктын поляризациялык абалы түшкөнгө толугу менен перпендикуляр болот. S тегиздик поляризациясы, сынган жарыктын поляризациялык абалы түшкөн тегиздик P поляризациясына дээрлик параллель болот, бул учурда өзгөчө түшүү бурчу Брюстер бурчу деп аталат. Жарык Брюстер бурчунда түшкөндө, чагылган жарык менен сынган жарык бири-бирине перпендикуляр болот. Бул касиетти колдонуу менен сызыктуу поляризацияланган жарыкты өндүрүүгө болот.
3 Корутунду
Бул макалада биз оптикалык поляризация жөнүндө негизги билимдерди киргизебиз, жарык бул электромагниттик толкун, толкун эффектиси менен поляризация, жарык толкунундагы электр талаасынын векторунун термелүүсү. Биз үч негизги поляризация абалын киргиздик, эллиптикалык поляризация, сызыктуу поляризация жана тегерек поляризация, алар көбүнчө күндөлүк жумушта колдонулат. Поляризациянын ар кандай даражасына ылайык, жарык булагы поляризацияланбаган жарыкка, жарым-жартылай поляризацияланган жарыкка жана толук поляризацияланган жарыкка бөлүнөт, аларды иш жүзүндө айырмалоо жана дискриминациялоо керек. Жогорудагы бир нече жооп катары.
Байланыш:
Email:info@pliroptics.com ;
Телефон/Whatsapp/Wechat:86 19013265659
Кошуу: 1-Building, №1558, чалгындоо жолу, Цинбайцзян, Чэнду, Сычуань, Кытай
Посттун убактысы: 27-май-2024
