1 Поларизација светлости
Светлост има три основна својства, а то су таласна дужина, интензитет и поларизација. Таласну дужину светлости је лако разумети, узимајући за пример уобичајену видљиву светлост, опсег таласних дужина је 380 ~ 780 нм. Интензитет светлости је такође лако разумети, а да ли је сноп светлости јак или слаб може се окарактерисати величином снаге. Насупрот томе, карактеристика поларизације светлости је опис смера вибрације вектора електричног поља светлости, који се не може видети и додирнути, тако да обично није лако разумети, међутим, у стварности, карактеристика поларизације светлости је такође веома важан, и има широк спектар примена у животу, као што је екран са течним кристалима који видимо сваки дан, технологија поларизације се користи за постизање приказа у боји и подешавање контраста. Када гледате 3Д филмове у биоскопу, 3Д наочаре се такође примењују на поларизацију светлости. За оне који се баве оптичким радом, потпуно разумевање поларизације и њене примене у практичним оптичким системима биће од велике помоћи у промовисању успеха производа и пројеката. Због тога ћемо од почетка овог чланка користити једноставан опис да уведемо поларизацију светлости, тако да сви имају дубоко разумевање поларизације и боље употребе у раду.
2 Основна знања о поларизацији
Пошто је укључено много концепата, поделићемо их у неколико сажетака да бисмо их представили корак по корак.
2.1 Концепт поларизације
Знамо да је светлост врста електромагнетног таласа, као што је приказано на следећој слици, електромагнетни талас се састоји од електричног поља Е и магнетног поља Б, који су окомити једно на друго. Два таласа осцилирају у својим правцима и пропагирају се хоризонтално дуж правца простирања З.
Пошто су електрично поље и магнетно поље управно једно на друго, фаза је иста, а правац простирања исти, па се поларизација светлости описује анализом вибрације електричног поља у пракси.
Као што је приказано на слици испод, вектор електричног поља Е може се разложити на Ек вектор и Еи вектор, а такозвана поларизација је расподела правца осциловања компоненти електричног поља Ек и Еи током времена и простора.
2.2 Неколико основних поларизационих стања
А. Елиптична поларизација
Елиптична поларизација је најосновније поларизационо стање, у коме две компоненте електричног поља имају константну фазну разлику (једна се шири брже, друга се шири спорије), а фазна разлика није једнака целобројном вишекратнику π/2, а амплитуда може бити исти или различити. Ако погледате дуж правца ширења, линија контуре трајекторије крајње тачке вектора електричног поља ће нацртати елипсу, као што је приказано у наставку:
Б, линеарна поларизација
Линеарна поларизација је посебан облик елиптичке поларизације, када две компоненте електричног поља нису фазна разлика, вектор електричног поља осцилује у истој равни, ако се посматра дуж правца ширења, контура трајекторије крајње тачке вектора електричног поља је права линија . Ако две компоненте имају исту амплитуду, ово је линеарна поларизација од 45 степени приказана на слици испод.
Ц, кружна поларизација
Кружна поларизација је такође посебан облик елиптичне поларизације, када две компоненте електричног поља имају фазну разлику од 90 степени и исту амплитуду, дуж правца ширења, трајекторија крајње тачке вектора електричног поља је круг, као што је приказано на слици. следећа фигура:
2.3 Класификација поларизације извора светлости
Светлост која се емитује директно из обичног извора светлости је неправилан скуп безброј поларизоване светлости, тако да се не може наћи у ком смеру је интензитет светлости пристрасан када се директно посматра. Ова врста интензитета светлосног таласа који вибрира у свим правцима назива се природно светло, има случајну промену стања поларизације и фазне разлике, укључујући све могуће правце вибрација окомито на правац простирања светлосног таласа, не показује поларизацију, припада неполаризована светлост. Уобичајено природно светло укључује сунчеву светлост, светлост из кућних сијалица и тако даље.
Потпуно поларизована светлост има стабилан смер осциловања електромагнетног таласа, а две компоненте електричног поља имају константну фазну разлику, што укључује горе поменуту линеарну поларизовану светлост, елиптично поларизовану светлост и кружно поларизовану светлост.
Делимично поларизована светлост има две компоненте природног светла и поларизоване светлости, као што је ласерски сноп који често користимо, који није ни потпуно поларизована ни неполаризована светлост, тада припада делимично поларизованој светлости. Да би се квантификовао удео поларизоване светлости у укупном интензитету светлости, уводи се концепт степена поларизације (ДОП), који представља однос интензитета поларизоване светлости и укупног интензитета светлости, у распону од 0 до 1,0 за неполаризовану светлост. светлост, 1 за потпуно поларизовано светло. Поред тога, линеарна поларизација (ДОЛП) је однос линеарно поларизованог интензитета светлости и укупног интензитета светлости, док је кружна поларизација (ДОЦП) однос кружно поларизованог интензитета светлости и укупног интензитета светлости. У животу, уобичајена ЛЕД светла емитују делимично поларизовано светло.
2.4 Конверзија између поларизационих стања
Многи оптички елементи утичу на поларизацију снопа, што се некада очекује од стране корисника, а некада се не очекује. На пример, ако се сноп светлости рефлектује, његова поларизација ће се обично променити, у случају природне светлости, рефлектоване кроз површину воде, она ће постати делимично поларизована светлост.
Све док се сноп не рефлектује или не пролази кроз било који поларизациони медијум, његово поларизационо стање остаје стабилно. Ако желите да квантитативно промените стање поларизације зрака, можете користити поларизациони оптички елемент да то урадите. На пример, четвртталасна плоча је уобичајен елемент поларизације, који је направљен од дволомног кристалног материјала, подељен на брзе и споре осе, и може да одложи фазу π/2 (90°) паралелног вектора електричног поља на спору осу, док вектор електричног поља паралелан са брзом осом нема кашњења, тако да када линеарно поларизована светлост падне на четвртталасну плочу под углом поларизације од 45 степени, сноп светлости кроз таласну плочу постаје кружно поларизовано светло, као што је приказано на дијаграму испод. Прво, природна светлост се мења у линеарно поларизовану светлост са линеарним поларизатором, а затим линеарно поларизована светлост пролази кроз 1/4 таласне дужине и постаје кружно поларизована светлост, а интензитет светлости је непромењен.
Слично, када сноп путује у супротном смеру и кружно поларизована светлост удари у 1/4 плочу под углом поларизације од 45 степени, пролазни сноп постаје линеарно поларизована светлост.
Линеарно поларизовано светло може се променити у неполаризовано коришћењем интегришуће сфере поменуте у претходном чланку. Након што линеарно поларизована светлост уђе у интегришућу сферу, она се рефлектује неколико пута у сфери, а вибрација електричног поља је поремећена, тако да излазни крај интегришуће сфере може добити неполаризовану светлост.
2,5 П светло, С светло и Брустеров угао
И П-светлост и С-светлост су линеарно поларизоване, поларизоване у управним правцима једна на другу, и корисне су када се разматра рефлексија и преламање зрака. Као што је приказано на слици испод, сноп светлости сија на упадну раван, формирајући рефлексију и преламање, а раван коју формирају упадни сноп и нормала је дефинисана као упадна раван. П светлост (прво слово Паралела, што значи паралелно) је светлост чији је правац поларизације паралелан упадној равни, а С светлост (прво слово Сенкрехта, што значи вертикално) је светлост чији је смер поларизације управан на упадну раван.
У нормалним околностима, када се природна светлост рефлектује и прелама на диелектричном интерфејсу, рефлектована светлост и преломљена светлост су делимично поларизована светлост, само када је упадни угао одређени угао, стање поларизације рефлектоване светлости је потпуно окомито на упадну светлост. поларизација у равни С, стање поларизације преломљене светлости је скоро паралелно са поларизацијом упадне равни П, у овом тренутку специфични упадни угао се назива Брустеров угао. Када светлост пада под Брустеровим углом, рефлектована и преломљена светлост су управне једна на другу. Користећи ово својство, може се произвести линеарно поларизована светлост.
3 Закључак
У овом раду уводимо основна знања о оптичкој поларизацији, светлост је електромагнетни талас, са таласним ефектом, поларизација је вибрација вектора електричног поља у светлосном таласу. Увели смо три основна поларизациона стања, елиптичку поларизацију, линеарну поларизацију и кружну поларизацију, која се често користе у свакодневном раду. Према различитом степену поларизације, извор светлости се може поделити на неполаризовану светлост, делимично поларизовану светлост и потпуно поларизовану светлост, што је потребно у пракси разликовати и дискриминисати. Као одговор на неколико горе наведених.
Контакт:
Email:info@pliroptics.com ;
Телефон/Вхатсапп/Вецхат:86 19013265659
Додај: зграда 1, бр. 1558, обавештајни пут, Ћингбајђанг, Ченгду, Сечуан, Кина
Време поста: 27.05.2024
