Optiki polýarizasiýa barada esasy bilim

1 lightagtylygyň polýarizasiýasy

Lightagtylygyň tolkun uzynlygy, intensiwligi we polýarizasiýasy ýaly üç esasy aýratynlygy bar. Lightagtylygyň tolkun uzynlygyna düşünmek aňsat, umumy görünýän ýagtylygy mysal hökmünde alyp, tolkun uzynlygy 380 ~ 780nm. Lightagtylygyň intensiwligine-de düşünmek aňsat, ýagtylygyň şöhlesiniň güýçli ýa-da gowşakdygyny güýjüň ululygy bilen häsiýetlendirip bolýar. Munuň tersine, ýagtylygyň polýarizasiýa häsiýeti, görüp we degip bolmaýan ýagtylygyň elektrik meýdany wektorynyň yrgyldy ugrunyň beýanydyr, şonuň üçin adatça ýagtylygyň polýarizasiýa häsiýetine düşünmek aňsat däl. şeýle hem örän möhümdir we durmuşda her gün görýän suwuk kristal displeýimiz ýaly köp sanly amaly bar, polýarizasiýa tehnologiýasy reňk görkezmek we kontrast sazlamak üçin ulanylýar. Kinoda 3D filmleri göreniňizde, 3D äýnek ýagtylygyň polýarizasiýasyna hem ulanylýar. Optiki iş bilen meşgullanýanlar üçin polýarizasiýa we amaly optiki ulgamlarda ulanylyşyna doly düşünmek önümleriň we taslamalaryň üstünlik gazanmagyna kömek eder. Şonuň üçin bu makalanyň başyndan başlap, her kimiň polýarizasiýa çuňňur düşünmegi we eserde has gowy ulanylmagy üçin ýagtylygyň polýarizasiýasyny tanatmak üçin ýönekeý düşündiriş ulanarys.

2 Polýarizasiýa barada esasy bilim

Munuň bilen baglanyşykly köp düşünje barlygy sebäpli, olary ädimme-ädim tanyşdyrmak üçin birnäçe gysgaça bölýäris.

2.1 Polýarizasiýa düşünjesi

Lightagtylygyň, elektromagnit tolkunyň bir görnüşidigini bilýäris, aşakdaky suratda görkezilişi ýaly, elektromagnit tolkun biri-birine perpendikulýar bolan E we magnit meýdanyndan durýar. Iki tolkun degişli ugurlarda yrgyldadylýar we Z ýaýraýyş ugry boýunça keseligine ýaýraýar.

Elektrik meýdany we magnit meýdany biri-birine perpendikulýar bolany üçin, faza birmeňzeş we ýaýramagyň ugry birmeňzeş, şonuň üçin ýagtylygyň polýarizasiýasy iş ýüzünde elektrik meýdanynyň titremesini seljermek arkaly beýan edilýär.

Aşakdaky suratda görkezilişi ýaly, E elektrik wektory Ex wektoryna we E wektoryna bölünip bilner, polýarizasiýa diýilýän zat, Ex we Ey elektrik meýdan bölekleriniň yrgyldama ugrunyň wagt we giňişlikde paýlanmagydyr.

2.2 Birnäçe polýarizasiýa ýagdaýy

A. Elliptik polýarizasiýa

Elliptiki polýarizasiýa iň esasy polýarizasiýa ýagdaýy bolup, onda iki elektrik meýdany komponentiniň hemişelik faza tapawudy bar (biri has çalt ýaýraýar, biri haýal köpelýär) we fazanyň tapawudy π / 2 bitewi san bilen deň däl we amplituda bolup biler birmeňzeş ýa-da üýtgeşik boluň. Propagaýramagyň ugruna seretseňiz, elektrik meýdany wektorynyň ahyrky nokady traýektoriýasynyň kontur çyzygy aşakda görkezilişi ýaly ellips çyzar:

B, çyzykly polýarizasiýa

Çyzykly polýarizasiýa elliptik polýarizasiýanyň aýratyn bir görnüşidir, iki elektrik meýdany komponenti faza tapawudy bolmadyk mahaly, elektrik meýdany wektory şol bir tekizlikde yrgyldama, eger ýaýramagyň ugry boýunça seredilse, elektrik meýdany wektorynyň ahyrky nokady traýektoriýa kontury göni çyzykdyr . Iki komponentiň amplitudasy birmeňzeş bolsa, aşakdaky suratda görkezilen 45 dereje çyzykly polýarizasiýa.

C, tegelek polýarizasiýa

Tegelek polýarizasiýa, şeýle hem elliptik polýarizasiýanyň aýratyn görnüşidir, iki elektrik meýdany komponentiniň 90 dereje faza tapawudy we şol bir amplitudanyň ýaýramagy ugrunda elektrik meýdany wektorynyň ahyrky nokady traýektoriýasy, tegelekde görkezilýär aşakdaky surat:

2.3 lightagtylyk çeşmesiniň polýarizasiýa klassifikasiýasy

Ordinaryönekeý ýagtylyk çeşmesinden gönüden-göni çykýan ýagtylyk, polýarizirlenen ýagtylygyň tertipsiz toplumy, şonuň üçin gönüden-göni syn edilende ýagtylygyň intensiwliginiň haýsy tarapa tarap tapylýandygyny tapyp bolmaz. Directionshli ugurlarda titreýän bu ýagtylyk tolkunynyň intensiwligine tebigy ýagtylyk diýilýär, polýarizasiýa ýagdaýynyň we fazanyň tapawudynyň tötänleýin üýtgemegi bar, şol sanda ýagtylyk tolkunynyň ýaýramagynyň ugruna perpendikulýar bolup biläýjek yrgyldy ugurlary, polýarizasiýany görkezmeýär, polýarlaşmadyk yşyk. Adaty tebigy yşyk gün şöhlesini, öý lampalaryndan ýagtylygy we ş.m.

Doly polýarizirlenen ýagtylygyň durnukly elektromagnit tolkunyň yrgyldama ugry bar we elektrik meýdanynyň iki bölegi hemişelik faza tapawudyna eýedir, bu ýokarda görkezilen çyzykly polýarlaşdyrylan ýagtylygy, elliptiki polýarlaşdyrylan ýagtylygy we tegelek polýarizirlenen ýagtylygy öz içine alýar.

Bölekleýin polýarizirlenen ýagtylyk, köplenç ulanýan lazer şöhlesi ýaly tebigy ýagtylygyň we polýarizirlenen ýagtylygyň iki komponentine eýedir, ol doly polýarlaşdyrylan ýagtylyk ýa-da polýarlaşmadyk ýagtylyk däl, soň bölekleýin polýarlaşdyrylan ýagtylyga degişlidir. Polýarizirlenen ýagtylygyň umumy ýagtylyk intensiwliginde paýyny kesgitlemek üçin polýarizasiýa derejesi (DOP) düşünjesi girizilýär, bu polýarlaşdyrylan ýagtylygyň intensiwliginiň umumy ýagtylyk intensiwligine bolan polýarlaşma üçin 0-dan 1,0 aralygynda; ýagtylyk, doly polýarlaşdyrylan ýagtylyk üçin 1. Mundan başga-da, çyzykly polýarizasiýa (DOLP) çyzykly polýarlaşdyrylan ýagtylyk intensiwliginiň umumy ýagtylyk intensiwligine bolan gatnaşygy, tegelek polýarizasiýa (DOCP) bolsa tegelek polýarizirlenen ýagtylyk intensiwliginiň umumy ýagtylyk intensiwligine bolan gatnaşygydyr. Durmuşda umumy yşyk çyralary bölekleýin polýarlaşdyrylan ýagtylygy çykarýar.

2.4 Polýarizasiýa ýagdaýlarynyň arasyndaky öwrülişik

Köp optiki elementler ulanyjy tarapyndan käwagt garaşylýan we käwagt garaşylmaýan şöhläniň polýarlaşmagyna täsir edýär. Mysal üçin, ýagtylygyň şöhlesi şöhlelenýän bolsa, onuň polýarizasiýasy adatça üýtgär, tebigy ýagtylyk ýagdaýynda, suwuň üstünde şöhlelense, bölekleýin polýarlaşan ýagtylyga öwrüler.

Şöhle şöhlelenmese ýa-da haýsydyr bir polýarizasiýa gurşawyndan geçmese, polýarizasiýa ýagdaýy durnukly bolýar. Şöhläniň polýarizasiýa ýagdaýyny mukdar taýdan üýtgetmek isleseňiz, polýarizasiýa optiki elementini ulanyp bilersiňiz. Mysal üçin, çärýek tolkunly plastinka birefringent kristal materialdan ýasalan, çalt ok we haýal ok ugurlaryna bölünen we elektrik meýdany wektorynyň paralel / 2 (90 °) fazasyny gijikdirip bilýän umumy polýarizasiýa elementidir. haýal okuna, çalt ok bilen paralel elektrik meýdany wektory gijä galmaýar, şonuň üçin 45 gradus burçda polýarizasiýa burçunda çärýek tolkun plastinkasynda çyzykly polýarlaşdyrylan ýagtylyk ýüze çykanda, tolkun plastinkasy arkaly ýagtylyk şöhlesi bolýar aşakdaky diagrammada görkezilişi ýaly tegelek polýarlaşdyrylan ýagtylyk. Ilki bilen tebigy yşyk çyzykly polýarizator bilen çyzykly polýarizirlenen ýagtylyga öwrülýär, soňra çyzykly polýarlaşdyrylan ýagtylyk 1/4 tolkun uzynlygyndan geçýär we tegelek polýarlaşdyrylan ýagtylyga öwrülýär we ýagtylygyň intensiwligi üýtgemeýär.

Şonuň ýaly-da, şöhle ters tarapa gideninde we tegelek polýarizirlenen ýagtylyk 45 gradus polýarizasiýa burçunda 1/4 plastinka urlanda, geçýän şöhle çyzykly polýarlaşdyrylan ýagtylyga öwrülýär.

Çyzykly polýarlaşdyrylan ýagtylyk, öňki makalada agzalan integrasiýa sferasyny ulanyp, polýarlaşmadyk ýagtylyga üýtgedilip bilner. Çyzykly polýarizirlenen ýagtylyk integrasiýa sferasyna girenden soň, bu sferada birnäçe gezek şöhlelenýär we integrasiýa sferasynyň çykyş ujy polýarlaşmadyk ýagtylygy alyp biler ýaly elektrik meýdanynyň titremesi bozulýar.

2,5 P çyra, S çyra we Brewster burçy

P-ýagtylygyň we S-ýagtylygyň ikisi hem çyzykly polýarlaşýarlar, biri-birine perpendikulýar ugurlarda polýarlaşýarlar we şöhläniň şöhlelenmegi we döwülmegi göz öňünde tutulanda peýdalydyr. Aşakdaky suratda görkezilişi ýaly, waka tekizliginde şöhle şöhlesi şöhle saçýar we şöhlelenmegi we döwülmegi emele getirýär we hadysanyň şöhlesinden we adaty ýagdaýdan emele gelen uçar hadysanyň tekizligi hökmünde kesgitlenýär. P ýagtylygy (Paraleliň birinji harpy, paralel manyny berýär) polýarizasiýa ugry hadysanyň tekizligine paralel bolan ýagtylyk, S çyrasy (dikligine many berýän Senkrehtiň birinji harpy) polýarizasiýa ugry hadysanyň tekizligine perpendikulýar bolan ýagtylykdyr.

Adaty ýagdaýlarda, dielektrik interfeýsinde tebigy yşyk şöhlelendirilende we döwülende, şöhlelenýän ýagtylyk we döwülen ýagtylyk bölekleýin polýarlaşdyrylan ýagtylyk bolýar, diňe hadysanyň burçy belli bir burç bolanda, şöhlelenýän ýagtylygyň polýarizasiýa ýagdaýy waka bilen doly perpendikulýar bolýar. uçar S polýarizasiýasy, döwülen ýagtylygyň polýarizasiýa ýagdaýy, hadysanyň P polýarizasiýasyna diýen ýaly paralel, bu wagt anyk hadysa burçuna Brewster burçy diýilýär. Brewster burçunda ýagtylyk ýüze çykanda, şöhlelenýän yşyk we döwülen yşyk biri-birine perpendikulýar. Bu häsiýeti ulanyp, çyzykly polýarlaşdyrylan ýagtylyk öndürilip bilner.

3 Netije

Bu kagyzda optiki polýarizasiýa barada esasy bilimleri hödürleýäris, ýagtylyk elektromagnit tolkun, tolkun täsiri bilen, polýarizasiýa ýagtylyk tolkunynda elektrik meýdany wektorynyň titremesi. Gündelik işlerde köplenç ulanylýan üç sany polýarizasiýa ýagdaýyny, elliptik polýarizasiýa, çyzykly polýarizasiýa we tegelek polýarizasiýa ýagdaýyny hödürledik. Polýarizasiýanyň dürli derejesine görä, ýagtylyk çeşmesini polýarlaşmadyk ýagtylyga, bölekleýin polýarlaşdyrylan ýagtylyga we iş ýüzünde tapawutlandyrmaly we doly polýarlaşdyrylan ýagtylyga bölmek mümkin. Aboveokardaky birnäçe adama jogap hökmünde.

Habarlaşmak üçin:

Email:info@pliroptics.com ;

Telefon / Whatsapp / Wechat: 86 19013265659

web ：www.pliroptics.com

Goşuň: 1-nji bina, 51558, aňtaw ýoly, qingbaijiang, chengdu, siçuan, Hytaý