1 Yorug'likning qutblanishi
Yorug'lik uchta asosiy xususiyatga ega: to'lqin uzunligi, intensivlik va qutblanish. Yorug'likning to'lqin uzunligini tushunish oson, umumiy ko'rinadigan yorug'likni misol qilib olsak, to'lqin uzunligi diapazoni 380 ~ 780nm. Yorug'likning intensivligini tushunish ham oson va yorug'lik nurining kuchli yoki zaif ekanligini kuchning kattaligi bilan tavsiflash mumkin. Bundan farqli o'laroq, yorug'likning qutblanish xarakteristikasi yorug'likning elektr maydoni vektorining tebranish yo'nalishining tavsifi bo'lib, uni ko'rish va teginish mumkin emas, shuning uchun uni tushunish odatda oson emas, lekin aslida yorug'likning qutblanish xususiyati ham juda muhim va hayotda keng ko'lamli ilovalarga ega, masalan, biz har kuni ko'radigan suyuq kristalli displey, rangli displey va kontrastni sozlash uchun polarizatsiya texnologiyasi qo'llaniladi. Kinoteatrda 3D filmlarni tomosha qilayotganda, 3D ko'zoynaklar yorug'likning polarizatsiyasiga ham qo'llaniladi. Optik ish bilan shug'ullanadiganlar uchun polarizatsiyani to'liq tushunish va uni amaliy optik tizimlarda qo'llash mahsulot va loyihalarning muvaffaqiyatini rag'batlantirishda juda foydali bo'ladi. Shuning uchun, ushbu maqolaning boshidan boshlab, biz yorug'likning qutblanishini tanishtirish uchun oddiy tavsifdan foydalanamiz, shunda har bir kishi qutblanishni chuqur tushunishi va ishda yaxshiroq foydalanishi mumkin.
2 Polarizatsiya haqidagi asosiy bilimlar
Ko'p tushunchalar mavjud bo'lganligi sababli, biz ularni bosqichma-bosqich tanishtirish uchun ularni bir nechta xulosalarga ajratamiz.
2.1 Polarizatsiya tushunchasi
Bizga ma'lumki, yorug'lik elektromagnit to'lqinning bir turi bo'lib, quyidagi rasmda ko'rsatilganidek, elektromagnit to'lqin bir-biriga perpendikulyar bo'lgan E elektr maydoni va B magnit maydonidan iborat. Ikkala to'lqin o'z yo'nalishi bo'yicha tebranadi va tarqalish yo'nalishi Z bo'ylab gorizontal ravishda tarqaladi.
Elektr maydoni va magnit maydoni bir-biriga perpendikulyar bo'lganligi sababli, faza bir xil, tarqalish yo'nalishi ham bir xil bo'lganligi sababli yorug'likning qutblanishi elektr maydonining tebranishini amalda tahlil qilish orqali tavsiflanadi.
Quyidagi rasmda ko'rsatilganidek, elektr maydon vektori E ni Ex vektor va Ey vektoriga ajralishi mumkin va qutblanish deb ataladigan narsa Ex va Ey elektr maydon komponentlarining tebranish yo'nalishini vaqt va fazoda taqsimlashdir.
2.2 Bir nechta asosiy qutblanish holatlari
A. Elliptik qutblanish
Elliptik polarizatsiya eng asosiy qutblanish holati bo'lib, unda ikkita elektr maydon komponenti doimiy fazalar farqiga ega (biri tezroq tarqaladi, biri sekinroq tarqaladi) va fazalar farqi p/2 ning butun soniga teng emas va amplituda mumkin. bir xil yoki boshqacha bo'lsin. Agar siz tarqalish yo'nalishi bo'ylab qarasangiz, elektr maydoni vektorining so'nggi nuqtasi traektoriyasining kontur chizig'i quyida ko'rsatilganidek, ellips chizadi:
B, chiziqli polarizatsiya
Chiziqli polarizatsiya elliptik polarizatsiyaning maxsus shakli bo'lib, ikkita elektr maydon komponentlari fazalar farqi bo'lmaganda, elektr maydon vektori bir tekislikda tebranadi, agar tarqalish yo'nalishi bo'ylab qaralsa, elektr maydon vektorining oxirgi nuqtasi traektoriya konturi to'g'ri chiziqdir. . Agar ikkita komponent bir xil amplitudaga ega bo'lsa, bu quyidagi rasmda ko'rsatilgan 45 daraja chiziqli polarizatsiya.
C, dumaloq polarizatsiya
Dumaloq qutblanish, shuningdek, elliptik polarizatsiyaning maxsus shakli bo'lib, ikkita elektr maydon komponenti 90 daraja fazalar farqiga va bir xil amplitudaga ega bo'lsa, tarqalish yo'nalishi bo'yicha elektr maydoni vektorining so'nggi nuqtasi traektoriyasi aylana bo'lib, ko'rsatilgandek. quyidagi rasm:
2.3 Yorug'lik manbasining polarizatsiya tasnifi
Oddiy yorug'lik manbasidan to'g'ridan-to'g'ri chiqadigan yorug'lik son-sanoqsiz qutblangan yorug'likning tartibsiz to'plamidir, shuning uchun to'g'ridan-to'g'ri kuzatilganda yorug'lik intensivligi qaysi yo'nalishda bo'lishini topib bo'lmaydi. Barcha yo'nalishlarda tebranadigan yorug'lik to'lqinining bunday intensivligi tabiiy yorug'lik deb ataladi, u qutblanish holati va fazalar farqining tasodifiy o'zgarishiga ega, yorug'lik to'lqinining tarqalish yo'nalishiga perpendikulyar bo'lgan barcha mumkin bo'lgan tebranish yo'nalishlariga ega, qutblanishni ko'rsatmaydi, qutblanmagan yorug'lik. Umumiy tabiiy yorug'lik quyosh nuri, uy lampalaridan yorug'lik va boshqalarni o'z ichiga oladi.
To'liq polarizatsiyalangan yorug'lik barqaror elektromagnit to'lqin tebranish yo'nalishiga ega va elektr maydonining ikki komponenti yuqorida aytib o'tilgan chiziqli polarizatsiyalangan yorug'lik, elliptik polarizatsiyalangan yorug'lik va dumaloq polarizatsiyalangan yorug'likni o'z ichiga olgan doimiy faza farqiga ega.
Qisman polarizatsiyalangan yorug'lik tabiiy yorug'lik va polarizatsiyalangan yorug'likning ikkita komponentiga ega, masalan, biz tez-tez ishlatadigan lazer nurlari, na to'liq polarizatsiyalangan yorug'lik, na qutblanmagan yorug'lik, keyin u qisman polarizatsiyalangan nurga tegishli. Qutblangan yorug'likning umumiy yorug'lik intensivligidagi ulushini aniqlash uchun qutblanish darajasi (DOP) tushunchasi kiritildi, bu qutblangan yorug'lik intensivligining umumiy yorug'lik intensivligiga nisbati, qutblanmagan yorug'lik uchun 0 dan 1,0 gacha. yorug'lik, to'liq qutblangan yorug'lik uchun 1. Bundan tashqari, chiziqli polarizatsiya (DOLP) chiziqli polarizatsiyalangan yorug'lik intensivligining umumiy yorug'lik intensivligiga nisbati, dumaloq polarizatsiya (DOCP) esa aylana polarizatsiyalangan yorug'lik intensivligining umumiy yorug'lik intensivligiga nisbati. Hayotda umumiy LED yoritgichlar qisman polarizatsiyalangan yorug'lik chiqaradi.
2.4 Qutblanish holatlari orasidagi konversiya
Ko'pgina optik elementlar nurning polarizatsiyasiga ta'sir qiladi, bu ba'zan foydalanuvchi tomonidan kutiladi, ba'zan esa kutilmaydi. Misol uchun, agar yorug'lik nuri aks ettirilsa, uning qutblanishi odatda o'zgaradi, tabiiy yorug'lik suv yuzasi orqali aks ettirilganda qisman qutblangan nurga aylanadi.
Nur aks ettirilmasa yoki hech qanday qutblanish muhitidan o'tmasa, uning qutblanish holati barqaror bo'lib qoladi. Agar siz nurning polarizatsiya holatini miqdoriy jihatdan o'zgartirmoqchi bo'lsangiz, buning uchun polarizatsiya optik elementidan foydalanishingiz mumkin. Misol uchun, chorak to'lqinli plastinka umumiy qutblanish elementi bo'lib, u tez o'q va sekin o'q yo'nalishlariga bo'lingan ikki singan kristall materialdan yasalgan va elektr maydon vektorining parallel ravishda p/2 (90 °) fazasini kechiktirishi mumkin. sekin o'qga, tez o'qga parallel bo'lgan elektr maydon vektorida kechikish yo'q, shuning uchun chiziqli qutblangan yorug'lik chorak to'lqinli plastinkaga qutblanish burchagi 45 daraja tushganda, to'lqin plitasi orqali yorug'lik nuri aylanadi. quyidagi diagrammada ko'rsatilganidek, dumaloq qutblangan yorug'lik. Birinchidan, tabiiy yorug'lik chiziqli polarizator bilan chiziqli polarizatsiyalangan yorug'likka o'zgartiriladi, so'ngra chiziqli polarizatsiyalangan yorug'lik 1/4 to'lqin uzunligidan o'tib, dumaloq polarizatsiyalangan nurga aylanadi va yorug'lik intensivligi o'zgarmaydi.
Xuddi shunday, nur teskari yo'nalishda harakat qilganda va dumaloq qutblangan yorug'lik 45 daraja qutblanish burchagida 1/4 plastinkaga tegsa, o'tuvchi nur chiziqli polarizatsiyalangan nurga aylanadi.
Chiziqli polarizatsiyalangan yorug'likni avvalgi maqolada aytib o'tilgan integral sfera yordamida polarizatsiyalanmagan yorug'likka o'zgartirish mumkin. Chiziqli polarizatsiyalangan yorug'lik integrallashgan sferaga kirgandan so'ng, u sferada bir necha marta aks etadi va elektr maydonining tebranishi buziladi, shuning uchun integrallashuvchi sferaning chiqish uchi polarizatsiyalanmagan yorug'likni olishi mumkin.
2,5 P yorug'lik, S yorug'lik va Brewster burchagi
P-yorug'lik ham, S-yorug'lik ham chiziqli polarizatsiyalangan, bir-biriga perpendikulyar yo'nalishda qutblangan va ular nurning aks etishi va sinishi hisobga olinganda foydalidir. Quyidagi rasmda ko'rsatilganidek, yorug'lik nuri tushayotgan tekislikda porlaydi, aks ettirish va sinish hosil qiladi va tushayotgan nur va normal tomonidan hosil bo'lgan tekislik tushuvchi tekislik sifatida aniqlanadi. P yorug'lik (parallelning birinchi harfi, parallel ma'noni anglatadi) qutblanish yo'nalishi tushish tekisligiga parallel bo'lgan yorug'lik va S yorug'lik (senkrextning birinchi harfi, vertikal ma'noni anglatadi) - qutblanish yo'nalishi tushish tekisligiga perpendikulyar bo'lgan yorug'lik.
Oddiy sharoitlarda, tabiiy yorug'lik dielektrik interfeysida aks ettirilgan va singan bo'lsa, aks ettirilgan yorug'lik va singan yorug'lik qisman qutblangan yorug'likdir, faqat tushish burchagi ma'lum bir burchak bo'lsa, aks ettirilgan yorug'likning qutblanish holati hodisaga to'liq perpendikulyar bo'ladi. tekislik S polarizatsiyasi, singan yorug'likning qutblanish holati tushayotgan tekislik P polarizatsiyasiga deyarli parallel bo'ladi, bu vaqtda o'ziga xos tushish burchagi Brewster burchagi deb ataladi. Brewster burchagiga yorug'lik tushganda, aks ettirilgan yorug'lik va singan yorug'lik bir-biriga perpendikulyar bo'ladi. Ushbu xususiyatdan foydalanib, chiziqli polarizatsiyalangan yorug'lik hosil bo'lishi mumkin.
3 Xulosa
Ushbu maqolada biz optik qutblanishning asosiy bilimlarini kiritamiz, yorug'lik elektromagnit to'lqin, to'lqin effekti bilan, polarizatsiya - yorug'lik to'lqinidagi elektr maydon vektorining tebranishi. Biz kundalik ishda tez-tez ishlatiladigan uchta asosiy polarizatsiya holatini, elliptik polarizatsiyani, chiziqli polarizatsiyani va dumaloq polarizatsiyani taqdim etdik. Turli xil polarizatsiya darajasiga ko'ra, yorug'lik manbai polarizatsiyalanmagan yorug'lik, qisman polarizatsiyalangan yorug'lik va to'liq polarizatsiyalangan nurga bo'linishi mumkin, bu amalda farqlanishi va kamsitilishi kerak. Yuqoridagi bir nechta javoblarga javoban.
Aloqa:
Email:info@pliroptics.com ;
Telefon/Whatsapp/Wechat:86 19013265659
Qo'shish: 1-bino, №1558, razvedka yo'li, Qingbaijiang, Chengdu, Sichuan, Xitoy
Xabar vaqti: 27-may 2024-yil
