Njohuri bazë për polarizimin optik

1 Polarizimi i dritës

 

Drita ka tre veti themelore, përkatësisht gjatësinë e valës, intensitetin dhe polarizimin. Gjatësia e valës së dritës është e lehtë për t'u kuptuar, duke marrë si shembull dritën e zakonshme të dukshme, diapazoni i gjatësisë së valës është 380 ~ 780 nm. Intensiteti i dritës është gjithashtu i lehtë për t'u kuptuar, dhe nëse një rreze drite është e fortë apo e dobët mund të karakterizohet nga madhësia e fuqisë. Në të kundërt, karakteristika e polarizimit të dritës është përshkrimi i drejtimit të dridhjes së vektorit të fushës elektrike të dritës, i cili nuk mund të shihet dhe preket, kështu që zakonisht nuk është e lehtë të kuptohet, megjithatë, në realitet, karakteristika e polarizimit të dritës. është gjithashtu shumë i rëndësishëm dhe ka një gamë të gjerë aplikimesh në jetë, si ekrani me kristal të lëngshëm që shohim çdo ditë, teknologjia e polarizimit përdoret për të arritur ekranin e ngjyrave dhe rregullimin e kontrastit. Kur shikoni filma 3D në kinema, syzet 3D aplikohen edhe për polarizimin e dritës. Për ata që merren me punë optike, një kuptim i plotë i polarizimit dhe aplikimi i tij në sistemet praktike optike do të jetë shumë i dobishëm në promovimin e suksesit të produkteve dhe projekteve. Prandaj, që në fillim të këtij artikulli, ne do të përdorim një përshkrim të thjeshtë për të prezantuar polarizimin e dritës, në mënyrë që të gjithë të kenë një kuptim të thellë të polarizimit dhe përdorim më të mirë në punë.

2 Njohuri bazë për polarizimin

 

Për shkak se ka shumë koncepte të përfshira, ne do t'i ndajmë ato në disa përmbledhje për t'i prezantuar ato hap pas hapi.

2.1 Koncepti i polarizimit

 

Ne e dimë se drita është një lloj valë elektromagnetike, siç tregohet në figurën e mëposhtme, vala elektromagnetike përbëhet nga fusha elektrike E dhe fusha magnetike B, të cilat janë pingul me njëra-tjetrën. Dy valët luhaten në drejtimet e tyre përkatëse dhe përhapen horizontalisht përgjatë drejtimit të përhapjes Z.

Njohuritë bazë të 1

Për shkak se fusha elektrike dhe fusha magnetike janë pingul me njëra-tjetrën, faza është e njëjtë dhe drejtimi i përhapjes është i njëjtë, kështu që polarizimi i dritës përshkruhet duke analizuar dridhjen e fushës elektrike në praktikë.

Siç tregohet në figurën më poshtë, vektori i fushës elektrike E mund të zbërthehet në vektor Ex dhe vektor Ey, dhe i ashtuquajturi polarizim është shpërndarja e drejtimit të lëkundjes së komponentëve të fushës elektrike Ex dhe Ey në kohë dhe hapësirë.

Njohuritë bazë të 2

2.2 Disa gjendje bazë polarizimi

A. Polarizimi eliptik

Polarizimi eliptik është gjendja më themelore e polarizimit, në të cilën dy komponentë të fushës elektrike kanë një ndryshim fazor konstant (njëri përhapet më shpejt, tjetri përhapet më ngadalë), dhe diferenca e fazës nuk është e barabartë me një shumëfish të plotë të π/2, dhe amplituda mund të të jenë të njëjta ose të ndryshme. Nëse shikoni përgjatë drejtimit të përhapjes, vija konturore e trajektores së pikës fundore të vektorit të fushës elektrike do të vizatojë një elips, siç tregohet më poshtë:

 Njohuritë bazë të 3

B, polarizimi linear

Polarizimi linear është një formë e veçantë e polarizimit eliptik, kur dy komponentët e fushës elektrike nuk janë diferencë fazore, vektori i fushës elektrike lëkundet në të njëjtin plan, nëse shihet përgjatë drejtimit të përhapjes, kontura e trajektores së pikës fundore të vektorit të fushës elektrike është një vijë e drejtë. . Nëse të dy komponentët kanë të njëjtën amplitudë, ky është polarizimi linear 45 gradë i paraqitur në figurën më poshtë.

 Njohuritë bazë të 4

C, polarizimi rrethor

Polarizimi rrethor është gjithashtu një formë e veçantë e polarizimit eliptik, kur dy komponentët e fushës elektrike kanë një ndryshim fazor 90 gradë dhe të njëjtën amplitudë, përgjatë drejtimit të përhapjes, trajektorja e pikës fundore të vektorit të fushës elektrike është një rreth, siç tregohet në figura e mëposhtme:

 Njohuritë bazë të 5

2.3 Klasifikimi i polarizimit të burimit të dritës

Drita e emetuar drejtpërdrejt nga burimi i zakonshëm i dritës është një grup i parregullt i dritës së panumërt të polarizuar, kështu që nuk mund të gjendet se në cilin drejtim intensiteti i dritës anohet kur vëzhgohet drejtpërdrejt. Ky lloj intensiteti i valës së dritës që vibron në të gjitha drejtimet quhet dritë natyrale, ka një ndryshim të rastësishëm të gjendjes së polarizimit dhe diferencës së fazës, duke përfshirë të gjitha drejtimet e mundshme të dridhjeve pingul me drejtimin e përhapjes së valës së dritës, nuk tregon polarizimin, i përket dritë jo e polarizuar. Drita e zakonshme natyrore përfshin rrezet e diellit, dritën nga llambat shtëpiake, etj.

Drita plotësisht e polarizuar ka një drejtim të qëndrueshëm të lëkundjes së valës elektromagnetike, dhe dy përbërësit e fushës elektrike kanë një ndryshim fazor konstant, i cili përfshin dritën e polarizuar lineare të përmendur më lart, dritën e polarizuar në mënyrë eliptike dhe dritën e polarizuar rrethore.

Drita pjesërisht e polarizuar ka dy përbërës dritë natyrale dhe dritë të polarizuar, siç është rrezja lazer që ne përdorim shpesh, e cila nuk është as dritë e polarizuar plotësisht dhe as dritë e papolarizuar, atëherë i përket dritës pjesërisht të polarizuar. Për të përcaktuar sasinë e proporcionit të dritës së polarizuar në intensitetin total të dritës, është prezantuar koncepti i shkallës së polarizimit (DOP), i cili është raporti i intensitetit të dritës së polarizuar me intensitetin total të dritës, duke filluar nga 0 në 1,0 për të papolarizuar. dritë, 1 për dritë plotësisht të polarizuar. Për më tepër, polarizimi linear (DOLP) është raporti i intensitetit të dritës së polarizuar në mënyrë lineare me intensitetin total të dritës, ndërsa polarizimi rrethor (DOCP) është raporti i intensitetit të dritës të polarizuar në mënyrë rrethore me intensitetin total të dritës. Në jetë, dritat e zakonshme LED lëshojnë dritë pjesërisht të polarizuar.

2.4 Konvertimi ndërmjet gjendjeve të polarizimit

Shumë elementë optikë kanë një efekt në polarizimin e rrezes, i cili herë pritet nga përdoruesi dhe herë nuk pritet. Për shembull, nëse një rreze drite reflektohet, polarizimi i saj zakonisht do të ndryshojë, në rastin e dritës natyrale, e reflektuar përmes sipërfaqes së ujit, ajo do të bëhet dritë pjesërisht e polarizuar.

Për sa kohë që rrezja nuk reflektohet ose kalon nëpër ndonjë medium polarizues, gjendja e tij e polarizimit mbetet e qëndrueshme. Nëse dëshironi të ndryshoni në mënyrë sasiore gjendjen e polarizimit të rrezes, mund të përdorni elementin optik të polarizimit për ta bërë këtë. Për shembull, një pllakë me valë çerek është një element i zakonshëm polarizimi, i cili përbëhet nga material kristal birefringent, i ndarë në drejtime të shpejta dhe të ngadalta të boshtit dhe mund të vonojë fazën e π/2 (90°) të vektorit të fushës elektrike paralele. në boshtin e ngadaltë, ndërsa vektori i fushës elektrike paralel me boshtin e shpejtë nuk ka vonesë, kështu që kur drita e polarizuar në mënyrë lineare bie në pllakën e valës çerek me një kënd polarizimi prej 45 gradë, rrezja e dritës përmes pllakës valore bëhet dritë e polarizuar rrethore, siç tregohet në diagramin më poshtë. Së pari, drita natyrale shndërrohet në dritë të polarizuar në mënyrë lineare me polarizuesin linear, dhe më pas drita e polarizuar në mënyrë lineare kalon nëpër 1/4 e gjatësisë së valës dhe bëhet dritë e polarizuar në mënyrë rrethore, dhe intensiteti i dritës është i pandryshuar.

 Njohuritë bazë të 6

Në mënyrë të ngjashme, kur rrezja udhëton në drejtim të kundërt dhe drita e polarizuar rrethore godet pllakën 1/4 në një kënd polarizimi 45 gradë, rrezja kaluese bëhet dritë e polarizuar në mënyrë lineare.

Drita e polarizuar lineare mund të shndërrohet në dritë të papolarizuar duke përdorur sferën integruese të përmendur në artikullin e mëparshëm. Pasi drita e polarizuar në mënyrë lineare të hyjë në sferën integruese, ajo reflektohet disa herë në sferë dhe dridhja e fushës elektrike ndërpritet, në mënyrë që fundi i daljes së sferës integruese të mund të marrë dritë jo të polarizuar.

Drita 2.5 P, drita S dhe Këndi Brewster

Si drita P ashtu edhe drita S janë të polarizuara në mënyrë lineare, të polarizuara në drejtime pingul me njëra-tjetrën dhe janë të dobishme kur merret parasysh reflektimi dhe përthyerja e rrezes. Siç tregohet në figurën më poshtë, një rreze drite shkëlqen në rrafshin e përplasjes, duke formuar reflektimin dhe thyerjen, dhe rrafshi i formuar nga rrezja rënëse dhe normalja përkufizohet si rrafshi i përplasjes. Drita P (shkronja e parë e paraleles, që do të thotë paralele) është drita, drejtimi i polarizimit të së cilës është paralel me rrafshin e incidencës, dhe drita S (gërma e parë e Senkrecht, që do të thotë vertikale) është drita, drejtimi i polarizimit të së cilës është pingul me rrafshin e incidencës.

 Njohuritë bazë të 7

Në rrethana normale, kur drita natyrale reflektohet dhe përthyhet në ndërfaqen dielektrike, drita e reflektuar dhe drita e përthyer janë dritë pjesërisht e polarizuar, vetëm kur këndi i incidencës është një kënd specifik, gjendja e polarizimit të dritës së reflektuar është plotësisht pingul me incidentin. polarizimi i planit S, gjendja e polarizimit të dritës së thyer është pothuajse paralele me polarizimin e planit të rënies P, në këtë kohë këndi specifik i incidencës quhet Këndi Brewster. Kur drita bie në këndin e Brewsterit, drita e reflektuar dhe ajo e përthyer janë pingul me njëra-tjetrën. Duke përdorur këtë veti, mund të prodhohet drita e polarizuar në mënyrë lineare.

3 Përfundim

 

Në këtë punim, ne prezantojmë njohuritë themelore të polarizimit optik, drita është një valë elektromagnetike, me efekt valor, polarizimi është dridhja e vektorit të fushës elektrike në valën e dritës. Ne kemi prezantuar tre gjendje bazë të polarizimit, polarizimin eliptik, polarizimin linear dhe polarizimin rrethor, të cilat përdoren shpesh në punën e përditshme. Sipas shkallës së ndryshme të polarizimit, burimi i dritës mund të ndahet në dritë jo polarizuar, dritë pjesërisht e polarizuar dhe dritë plotësisht e polarizuar, e cila duhet të dallohet dhe të diskriminohet në praktikë. Në përgjigje të disa të mësipërmeve.

 

Kontaktoni:

Email:info@pliroptics.com ;

Telefon/Whatsapp/Wechat:86 19013265659

ueb:www.pliroptics.com

 

Shtoni:Ndërtesa 1, Nr.1558, rruga e inteligjencës, qingbaijiang, chengdu, sichuan, kinë


Koha e postimit: Maj-27-2024