1 Поларизација на светлината
Светлината има три основни својства, имено бранова должина, интензитет и поларизација. Брановата должина на светлината е лесно да се разбере, земајќи ја како пример заедничката видлива светлина, опсегот на бранова должина е 380~780nm. Интензитетот на светлината исто така е лесно да се разбере, а дали зракот на светлина е силен или слаб може да се карактеризира со големината на моќноста. Спротивно на тоа, карактеристиката на поларизација на светлината е описот на насоката на вибрации на векторот на електричното поле на светлината, што не може да се види и допре, така што обично не е лесно да се разбере, меѓутоа, во реалноста, карактеристиката на поларизација на светлината е исто така многу важен и има широк опсег на апликации во животот, како што е дисплејот со течни кристали што го гледаме секој ден, технологијата на поларизација се користи за да се постигне приказ во боја и прилагодување на контрастот. Кога гледате 3D филмови во кино, 3D очилата се применуваат и на поларизацијата на светлината. За оние кои се занимаваат со оптичка работа, целосното разбирање на поларизацијата и нејзината примена во практични оптички системи ќе биде многу корисно за промовирање на успехот на производите и проектите. Затоа, од почетокот на оваа статија, ќе користиме едноставен опис за да ја воведеме поларизацијата на светлината, така што секој има длабоко разбирање за поларизацијата и подобра употреба во работата.
2 Основни знаења за поларизација
Бидејќи се вклучени многу концепти, ќе ги поделиме на неколку резимеа за да ги воведеме чекор по чекор.
2.1 Концепт на поларизација
Знаеме дека светлината е еден вид електромагнетен бран, како што е прикажано на следната слика, електромагнетниот бран се состои од електрично поле Е и магнетно поле Б, кои се нормални едно на друго. Двата брана осцилираат во нивните соодветни насоки и се шират хоризонтално долж насоката на ширење Z.
Бидејќи електричното поле и магнетното поле се нормални едно на друго, фазата е иста, а насоката на ширење е иста, така што поларизацијата на светлината се опишува со анализа на вибрациите на електричното поле во пракса.
Како што е прикажано на сликата подолу, векторот на електричното поле E може да се разложи на векторот Ex и Ey вектор, а таканаречената поларизација е дистрибуција на насоката на осцилација на компонентите на електричното поле Ex и Ey низ времето и просторот.
2.2 Неколку основни состојби на поларизација
А. Елиптична поларизација
Елиптична поларизација е најосновната состојба на поларизација, во која две компоненти на електричното поле имаат постојана фазна разлика (едната се шири побрзо, едната се шири побавно), а фазната разлика не е еднаква на цел број множител од π/2, а амплитудата може да бидат исти или различни. Ако погледнете по правецот на ширење, контурната линија на траекторијата на крајната точка на векторот на електричното поле ќе нацрта елипса, како што е прикажано подолу:
Б, линеарна поларизација
Линеарната поларизација е посебна форма на елиптична поларизација, кога двете компоненти на електричното поле не се фазна разлика, векторот на електричното поле осцилира во иста рамнина, ако се гледа по правецот на ширење, контурата на траекторијата на векторското поле на електричното поле е права линија. . Ако двете компоненти имаат иста амплитуда, ова е линеарна поларизација од 45 степени прикажана на сликата подолу.
C, кружна поларизација
Кружната поларизација е исто така посебна форма на елипсовидна поларизација, кога двете компоненти на електричното поле имаат фазна разлика од 90 степени и иста амплитуда, долж насоката на ширење, траекторијата на крајната точка на векторот на електричното поле е круг, како што е прикажано во следнава слика:
2.3 Поларизациска класификација на изворот на светлина
Светлината емитирана директно од обичниот извор на светлина е неправилна група од безброј поларизирана светлина, така што не може да се најде во која насока е пристрасен интензитетот на светлината кога директно се набљудува. Овој вид на интензитет на светлосни бранови што вибрира во сите правци се нарекува природна светлина, има случајна промена на состојбата на поларизација и фазна разлика, вклучувајќи ги сите можни насоки на вибрации нормални на насоката на ширење на светлосниот бран, не покажува поларизација, припаѓа на неполаризирана светлина. Вообичаената природна светлина вклучува сончева светлина, светлина од светилки за домаќинство итн.
Целосно поларизираната светлина има стабилна насока на осцилација на електромагнетниот бран, а двете компоненти на електричното поле имаат постојана фазна разлика, која ги вклучува горенаведената линеарна поларизирана светлина, елиптично поларизирана светлина и кружна поларизирана светлина.
Делумно поларизираната светлина има две компоненти на природна светлина и поларизирана светлина, како што е ласерскиот зрак што често го користиме, кој не е ниту целосно поларизирана ниту неполаризирана светлина, а потоа припаѓа на делумно поларизирана светлина. Со цел да се измери процентот на поларизирана светлина во вкупниот интензитет на светлината, воведен е концептот Степен на поларизација (ДОП), кој е односот на поларизираниот интензитет на светлината до вкупниот интензитет на светлина, кој се движи од 0 до 1,0 за неполаризирана светлина, 1 за целосно поларизирана светлина. Дополнително, линеарната поларизација (DOLP) е односот на линеарно поларизираниот интензитет на светлината до вкупниот интензитет на светлината, додека кружната поларизација (DOCP) е односот на кружно поларизираниот интензитет на светлината и вкупниот интензитет на светлината. Во животот, вообичаените LED светла испуштаат делумно поларизирана светлина.
2.4 Конверзија помеѓу состојби на поларизација
Многу оптички елементи имаат ефект врз поларизацијата на зракот, што понекогаш го очекува корисникот, а понекогаш не го очекува. На пример, ако се рефлектира зрак светлина, неговата поларизација обично ќе се промени, во случај на природна светлина, рефлектирана низ површината на водата, таа ќе стане делумно поларизирана светлина.
Сè додека зракот не се рефлектира или поминува низ кој било поларизирачки медиум, неговата поларизациска состојба останува стабилна. Ако сакате квантитативно да ја промените состојбата на поларизација на зракот, можете да го користите оптичкиот елемент за поларизација за да го направите тоа. На пример, плочата со четврт бран е вообичаен елемент за поларизација, кој е направен од дворефрагнтен кристален материјал, поделен на насоки на брзи и бавни оски и може да ја одложи фазата од π/2 (90°) на векторот на електричното поле паралелно до бавната оска, додека векторот на електричното поле паралелно со брзата оска нема доцнење, така што кога линеарно поларизирана светлина се спушта на плочата со четвртина бран со агол на поларизација од 45 степени, зракот на светлина низ брановата плоча станува кружно поларизирана светлина, како што е прикажано на дијаграмот подолу. Прво, природната светлина се менува во линеарно поларизирана светлина со линеарниот поларизатор, а потоа линеарно поларизираната светлина поминува низ 1/4 бранова должина и станува кружно поларизирана светлина, а интензитетот на светлината е непроменет.
Слично на тоа, кога зракот патува во спротивна насока и кружно поларизираната светлина ја погодува плочата 1/4 под агол на поларизација од 45 степени, зракот што поминува станува линеарно поларизирана светлина.
Линеарно поларизираната светлина може да се смени во неполаризирана светлина со користење на интегрираната сфера спомената во претходната статија. Откако линеарно поларизираната светлина ќе влезе во интегрираната сфера, таа се рефлектира неколку пати во сферата, а вибрациите на електричното поле се нарушуваат, така што излезниот крај на интегрираната сфера може да добие неполаризирана светлина.
Светло од 2,5 P, S светло и Брустер агол
И P-светлината и S-светлината се линеарно поларизирани, поларизирани во нормални насоки една на друга, и тие се корисни кога се разгледува рефлексијата и прекршувањето на зракот. Како што е прикажано на сликата подолу, зрак светлина сјае на упадната рамнина, формирајќи рефлексија и прекршување, а рамнината формирана од упадниот зрак и нормалата се дефинира како рамнина на инцидентот. Светлината P (првата буква од Паралела, што значи паралелна) е светлина чија насока на поларизација е паралелна со рамнината на инциденца, а светлината S (првата буква од Senkrecht, што значи вертикална) е светлина чија насока на поларизација е нормална на рамнината на инциденца.
Во нормални околности, кога природната светлина се рефлектира и прекршува на диелектричниот интерфејс, рефлектираната светлина и прекршената светлина се делумно поларизирана светлина, само кога аголот на инциденца е специфичен агол, состојбата на поларизација на рефлектираната светлина е целосно нормална на инцидентот поларизација на рамнината S, состојбата на поларизација на прекршената светлина е речиси паралелна со поларизацијата на упадната рамнина P, во ова време специфичниот агол на инциденца се нарекува Брустерски агол. Кога светлината се спушта во Брустерскиот агол, рефлектираната светлина и прекршената светлина се нормални една на друга. Користејќи го ова својство, може да се произведе линеарно поларизирана светлина.
3 Заклучок
Во овој труд ги воведуваме основните знаења за оптичката поларизација, светлината е електромагнетен бран, со брановиден ефект, поларизацијата е вибрација на векторот на електричното поле во светлосниот бран. Воведовме три основни состојби на поларизација, елиптична поларизација, линеарна поларизација и кружна поларизација, кои често се користат во секојдневната работа. Според различниот степен на поларизација, изворот на светлина може да се подели на неполаризирана светлина, делумно поларизирана светлина и целосно поларизирана светлина, што треба да се разликува и дискриминира во пракса. Како одговор на горенаведените неколку.
Контакт:
Email:info@pliroptics.com ;
Телефон/Whatsapp/Wechat:86 19013265659
Додај:Зграда 1, бр.1558, разузнавачки пат, Кингбајџијанг, Ченгду, Сечуан, Кина
Време на објавување: мај-27-2024 година
