1 प्रकाशको ध्रुवीकरण
प्रकाशका तीन आधारभूत गुणहरू छन्, अर्थात् तरंगदैर्ध्य, तीव्रता र ध्रुवीकरण। प्रकाशको तरंग दैर्ध्य बुझ्न सजिलो छ, सामान्य दृश्य प्रकाशलाई उदाहरणको रूपमा लिएर, तरंगदैर्ध्य दायरा 380 ~ 780nm छ। प्रकाशको तीव्रता पनि बुझ्न सजिलो छ, र प्रकाशको किरण बलियो वा कमजोर छ कि छैन शक्तिको आकार द्वारा विशेषता गर्न सकिन्छ। यसको विपरित, प्रकाशको ध्रुवीकरण विशेषता भनेको प्रकाशको विद्युतीय क्षेत्र भेक्टरको कम्पन दिशाको वर्णन हो, जुन देख्न र छुन सकिँदैन, त्यसैले यो सामान्यतया बुझ्न सजिलो छैन, तथापि, वास्तविकतामा, प्रकाशको ध्रुवीकरण विशेषता। यो पनि धेरै महत्त्वपूर्ण छ, र जीवनमा अनुप्रयोगहरूको विस्तृत दायरा छ, जस्तै लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले हामी हरेक दिन देख्छौं, ध्रुवीकरण प्रविधि रङ प्रदर्शन र कन्ट्रास्ट समायोजन प्राप्त गर्न प्रयोग गरिन्छ। सिनेमामा थ्रीडी चलचित्र हेर्दा, प्रकाशको ध्रुवीकरणमा थ्रीडी चस्मा पनि लगाइन्छ। अप्टिकल कार्यमा संलग्नहरूका लागि, ध्रुवीकरणको पूर्ण बुझाइ र व्यावहारिक अप्टिकल प्रणालीहरूमा यसको प्रयोग उत्पादन र परियोजनाहरूको सफलतालाई बढावा दिन धेरै सहयोगी हुनेछ। तसर्थ, यस लेखको शुरुवातबाट, हामी प्रकाशको ध्रुवीकरण परिचय गर्नको लागि एक सरल विवरण प्रयोग गर्नेछौं, ताकि सबैलाई ध्रुवीकरणको गहिरो बुझाइ छ, र काममा राम्रो प्रयोग।
2 ध्रुवीकरण को आधारभूत ज्ञान
किनभने त्यहाँ धेरै अवधारणाहरू समावेश छन्, हामी तिनीहरूलाई चरणबद्ध रूपमा परिचय दिन धेरै सारांशहरूमा विभाजन गर्नेछौं।
2.1 ध्रुवीकरण को अवधारणा
हामीलाई थाहा छ कि प्रकाश एक प्रकारको विद्युत चुम्बकीय तरंग हो, जसरी निम्न चित्रमा देखाइएको छ, विद्युत चुम्बकीय तरंगमा विद्युतीय क्षेत्र E र चुम्बकीय क्षेत्र B हुन्छन्, जुन एकअर्कामा लम्ब हुन्छन्। दुई तरंगहरू आ-आफ्नो दिशामा दोहोरिन्छन् र तेर्सो रूपमा प्रचार-प्रसार दिशा Z तिर फैलिन्छन्।
बिजुली क्षेत्र र चुम्बकीय क्षेत्र एकअर्कामा लम्बवत भएकाले, चरण एउटै छ, र प्रसारको दिशा एउटै छ, त्यसैले व्यावहारिक रूपमा विद्युतीय क्षेत्रको कम्पन विश्लेषण गरेर प्रकाशको ध्रुवीकरण वर्णन गरिन्छ।
तलको चित्रमा देखाइए अनुसार, विद्युतीय क्षेत्र भेक्टर E लाई Ex भेक्टर र Ey भेक्टरमा विघटन गर्न सकिन्छ, र तथाकथित ध्रुवीकरण भनेको समय र स्थानको साथमा विद्युतीय क्षेत्र घटकहरू Ex र Ey को दोलन दिशाको वितरण हो।
2.2 धेरै आधारभूत ध्रुवीकरण अवस्थाहरू
A. अण्डाकार ध्रुवीकरण
अण्डाकार ध्रुवीकरण सबैभन्दा आधारभूत ध्रुवीकरण अवस्था हो, जसमा दुई विद्युतीय फिल्ड कम्पोनेन्टहरूमा स्थिर चरण भिन्नता हुन्छ (एउटा छिटो प्रसारित हुन्छ, एउटा ढिलो प्रचार हुन्छ), र चरण भिन्नता π/2 को पूर्णांक गुणक बराबर हुँदैन, र आयामहरू हुन सक्छन्। समान वा फरक हुनुहोस्। यदि तपाइँ प्रसारको दिशामा हेर्नुभयो भने, विद्युतीय क्षेत्र भेक्टरको अन्तिम बिन्दु प्रक्षेपणको समोच्च रेखाले एक दीर्घवृत्त कोर्नेछ, जस्तै तल देखाइएको छ:
B, रैखिक ध्रुवीकरण
रैखिक ध्रुवीकरण अण्डाकार ध्रुवीकरण को एक विशेष रूप हो, जब दुई विद्युत क्षेत्र घटक चरण भिन्नता छैन, बिजुली क्षेत्र भेक्टर एउटै समतल मा दोलन, यदि प्रसार को दिशा संग हेर्दा, बिजुली क्षेत्र भेक्टर अन्त बिन्दु प्रक्षेपवक्र समोच्च एक सीधा रेखा हो। । यदि दुई कम्पोनेन्टको एम्प्लिच्युड एउटै छ भने, यो तलको चित्रमा देखाइएको ४५ डिग्री रैखिक ध्रुवीकरण हो।
C, गोलाकार ध्रुवीकरण
गोलाकार ध्रुवीकरण पनि अण्डाकार ध्रुवीकरणको एक विशेष रूप हो, जब दुई विद्युतीय क्षेत्र घटकहरूमा 90 डिग्री चरण भिन्नता र एउटै आयाम हुन्छ, प्रसारको दिशाको साथमा, विद्युतीय क्षेत्र भेक्टरको अन्तिम बिन्दु प्रक्षेपण सर्कल हो, जसमा देखाइएको छ। निम्न चित्र:
2.3 प्रकाश स्रोतको ध्रुवीकरण वर्गीकरण
साधारण प्रकाश स्रोतबाट सीधै उत्सर्जित प्रकाश अनगिन्ती ध्रुवीकृत प्रकाशको अनियमित सेट हो, त्यसैले प्रत्यक्ष अवलोकन गर्दा प्रकाशको तीव्रता कुन दिशामा पक्षपाती छ भनेर पत्ता लगाउन सकिँदैन। सबै दिशाहरूमा कम्पन हुने यस प्रकारको प्रकाश तरंग तीव्रतालाई प्राकृतिक प्रकाश भनिन्छ, यसमा ध्रुवीकरण अवस्था र चरण भिन्नताको अनियमित परिवर्तन हुन्छ, प्रकाश तरंग प्रसारको दिशामा लम्बवत सबै सम्भावित कम्पन दिशाहरू सहित, ध्रुवीकरण देखाउँदैन। गैर-ध्रुवीकृत प्रकाश। सामान्य प्राकृतिक प्रकाशमा सूर्यको किरण, घरायसी बल्बबाट निस्कने प्रकाश, र यस्तै कुराहरू समावेश हुन्छन्।
पूर्ण रूपमा ध्रुवीकृत प्रकाशको स्थिर विद्युत चुम्बकीय तरंग दोलन दिशा हुन्छ, र विद्युतीय क्षेत्रका दुई भागहरूमा स्थिर चरण भिन्नता हुन्छ, जसमा माथि उल्लेखित रैखिक ध्रुवीकृत प्रकाश, अण्डाकार ध्रुवीकृत प्रकाश र गोलाकार ध्रुवीकृत प्रकाश समावेश हुन्छ।
आंशिक रूपमा ध्रुवीकृत प्रकाशमा प्राकृतिक प्रकाश र ध्रुवीकृत प्रकाशको दुई भागहरू हुन्छन्, जस्तै लेजर बीम जुन हामी प्राय: प्रयोग गर्छौं, जुन न त पूर्ण रूपमा ध्रुवीकृत प्रकाश हो न गैर-ध्रुवीकृत प्रकाश, त्यसपछि यो आंशिक रूपमा ध्रुवीकृत प्रकाश हो। कुल प्रकाश तीव्रतामा ध्रुवीकृत प्रकाशको अनुपात मापन गर्न, ध्रुवीकरणको डिग्री (DOP) को अवधारणा पेश गरिएको छ, जुन ध्रुवीकृत प्रकाश तीव्रताको कुल प्रकाश तीव्रताको अनुपात हो, अध्रुवीकृतका लागि 0 देखि 1,0 सम्म। प्रकाश, 1 पूर्ण ध्रुवीकृत प्रकाशको लागि। थप रूपमा, रैखिक ध्रुवीकरण (DOLP) कुल प्रकाश तीव्रता र रेखीय ध्रुवीकृत प्रकाश तीव्रताको अनुपात हो, जबकि सर्कुलर ध्रुवीकरण (DOCP) कुल प्रकाश तीव्रतामा गोलाकार ध्रुवीकृत प्रकाश तीव्रताको अनुपात हो। जीवनमा, साधारण एलईडी बत्तीहरू आंशिक रूपमा ध्रुवीकृत प्रकाश उत्सर्जन गर्छन्।
2.4 ध्रुवीकरण अवस्थाहरू बीच रूपान्तरण
धेरै अप्टिकल तत्वहरूले बीमको ध्रुवीकरणमा प्रभाव पार्छ, जुन कहिलेकाहीँ प्रयोगकर्ताद्वारा अपेक्षित हुन्छ र कहिलेकाहीं अपेक्षित हुँदैन। उदाहरणका लागि, यदि प्रकाशको किरण प्रतिबिम्बित हुन्छ भने, यसको ध्रुवीकरण सामान्यतया परिवर्तन हुनेछ, प्राकृतिक प्रकाशको अवस्थामा, पानीको सतहबाट प्रतिबिम्बित हुन्छ, यो आंशिक रूपमा ध्रुवीकृत प्रकाश हुनेछ।
जबसम्म किरण प्रतिबिम्बित हुँदैन वा कुनै ध्रुवीकरण माध्यमबाट गुजर्दैन, यसको ध्रुवीकरण अवस्था स्थिर रहन्छ। यदि तपाइँ बीमको ध्रुवीकरण अवस्था मात्रात्मक रूपमा परिवर्तन गर्न चाहनुहुन्छ भने, तपाइँ त्यसो गर्न ध्रुवीकरण अप्टिकल तत्व प्रयोग गर्न सक्नुहुन्छ। उदाहरण को लागी, एक क्वार्टर-वेभ प्लेट एक साझा ध्रुवीकरण तत्व हो, जुन बियरफ्रिन्जेन्ट क्रिस्टल सामग्रीबाट बनेको हुन्छ, छिटो अक्ष र ढिलो अक्ष दिशाहरूमा विभाजित हुन्छ, र विद्युतीय क्षेत्र भेक्टर समानान्तरको π/2 (90°) को चरणमा ढिलाइ गर्न सक्छ। ढिलो अक्षमा, जबकि द्रुत अक्षको समानान्तर विद्युतीय क्षेत्र भेक्टरमा कुनै ढिलाइ हुँदैन, त्यसैले जब रैखिक ध्रुवीकृत प्रकाश क्वार्टर-वेभ प्लेटमा 45 डिग्रीको ध्रुवीकरण कोणमा घट्छ, तर वेभ प्लेटबाट प्रकाशको किरण बन्छ। गोलाकार ध्रुवीकृत प्रकाश, तलको रेखाचित्रमा देखाइएको रूपमा। पहिले, प्राकृतिक प्रकाश रैखिक ध्रुवीकरणको साथ रैखिक ध्रुवीकृत प्रकाशमा परिवर्तन हुन्छ, र त्यसपछि रैखिक ध्रुवीकृत प्रकाश 1/4 तरंगदैर्ध्यमा जान्छ र गोलाकार ध्रुवीकृत प्रकाश हुन्छ, र प्रकाशको तीव्रता अपरिवर्तित हुन्छ।
त्यस्तै गरी, जब किरण विपरीत दिशामा जान्छ र गोलाकार ध्रुवीकृत प्रकाशले 1/4 प्लेटलाई 45 डिग्री ध्रुवीकरण कोणमा हिर्काउँछ, पासिंग बीम रैखिक रूपमा ध्रुवीकृत प्रकाश हुन्छ।
अघिल्लो लेखमा उल्लेख गरिएको एकीकृत क्षेत्र प्रयोग गरेर रैखिक ध्रुवीकृत प्रकाशलाई अध्रुवीकृत प्रकाशमा परिवर्तन गर्न सकिन्छ। रैखिक ध्रुवीकृत प्रकाश एकीकृत क्षेत्र मा प्रवेश गरेपछि, यो क्षेत्र मा धेरै पटक प्रतिबिम्बित हुन्छ, र बिजुली क्षेत्र को कम्पन बाधित हुन्छ, ताकि एकीकृत क्षेत्र को आउटपुट अन्त गैर-ध्रुवीकृत प्रकाश प्राप्त गर्न सक्छ।
2.5 P प्रकाश, S प्रकाश र Brewster कोण
P-light र S-light दुवै रैखिक ध्रुवीकृत छन्, एकअर्काको लम्बवत दिशाहरूमा ध्रुवीकृत छन्, र किरणको प्रतिबिम्ब र अपवर्तनलाई विचार गर्दा तिनीहरू उपयोगी छन्। तलको चित्रमा देखाइए अनुसार, घटनाको समतलमा प्रकाशको किरण चम्कन्छ, प्रतिबिम्ब र अपवर्तन बनाउँछ, र घटना बीम र सामान्यबाट बनेको विमानलाई घटना प्लेनको रूपमा परिभाषित गरिएको छ। P प्रकाश (समानान्तरको पहिलो अक्षर, जसको अर्थ समानान्तर) प्रकाश हो जसको ध्रुवीकरण दिशा घटनाको समतलसँग समानान्तर हुन्छ, र S प्रकाश (सेन्क्रेचको पहिलो अक्षर, जसको अर्थ ठाडो) प्रकाश हो जसको ध्रुवीकरण दिशा घटनाको समतलसँग लम्ब हुन्छ।
सामान्य परिस्थितिमा, जब प्राकृतिक प्रकाश डाईलेक्ट्रिक इन्टरफेसमा परावर्तित र अपवर्तित हुन्छ, परावर्तित प्रकाश र अपवर्तित प्रकाश आंशिक रूपमा ध्रुवीकृत प्रकाश हुन्छन्, जब घटना कोण एक विशिष्ट कोण हुन्छ, परावर्तित प्रकाशको ध्रुवीकरण अवस्था घटनामा पूर्ण रूपमा लंबवत हुन्छ। समतल S ध्रुवीकरण, अपवर्तित प्रकाशको ध्रुवीकरण अवस्था घटना समतल P ध्रुवीकरणसँग लगभग समानान्तर हुन्छ, यस समयमा विशिष्ट आपत कोणलाई Brewster Angle भनिन्छ। जब प्रकाश ब्रुस्टर कोणमा घट्छ, परावर्तित प्रकाश र अपवर्तित प्रकाश एक अर्कामा लम्ब हुन्छन्। यो गुण प्रयोग गरेर, रैखिक ध्रुवीकृत प्रकाश उत्पादन गर्न सकिन्छ।
३ निष्कर्ष
यस पेपरमा, हामी अप्टिकल ध्रुवीकरणको आधारभूत ज्ञानको परिचय दिन्छौं, प्रकाश एक विद्युत चुम्बकीय तरंग हो, तरंग प्रभावको साथ, ध्रुवीकरण प्रकाश तरंगमा विद्युतीय क्षेत्र भेक्टरको कम्पन हो। हामीले तीनवटा आधारभूत ध्रुवीकरण अवस्थाहरू प्रस्तुत गरेका छौं, अण्डाकार ध्रुवीकरण, रेखीय ध्रुवीकरण र गोलाकार ध्रुवीकरण, जुन प्रायः दैनिक काममा प्रयोग गरिन्छ। ध्रुवीकरणको विभिन्न डिग्री अनुसार, प्रकाश स्रोतलाई गैर-ध्रुवीकृत प्रकाश, आंशिक रूपमा ध्रुवीकृत प्रकाश र पूर्ण ध्रुवीकृत प्रकाशमा विभाजन गर्न सकिन्छ, जसलाई व्यवहारमा छुट्याउन र भेदभाव गर्न आवश्यक छ। माथिका धेरैको जवाफमा।
सम्पर्क:
Email:info@pliroptics.com ;
फोन/ह्वाट्सएप/वेच्याट: ८६ १९०१३२६५६५९
थप्नुहोस्: भवन 1, नम्बर 1558, इन्टेलिजेन्स रोड, किंगबाइजियांग, चेंगडु, सिचुआन, चीन
पोस्ट समय: मे-27-2024
