SỰ THAY ĐỔI TRẠNG THÁI PHÂN CỰC KHI ÁNH SÁNG PHÂN CỰC TRUYỀN QUA CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC GVHD: GS.TS Lê Khắc Bình Học viên: Huỳnh Lê Thùy Trang... ☻ Giả sử chùm sáng phân cực có vec tơ Jon
Trang 1SỰ THAY ĐỔI TRẠNG THÁI PHÂN CỰC KHI ÁNH SÁNG PHÂN CỰC TRUYỀN QUA
CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC
GVHD: GS.TS Lê Khắc Bình Học viên: Huỳnh Lê Thùy Trang
Trang 2Thắc mắc xin liên hệ:
thanhlam1910_2006@yahoo.com
Trang 4☻ Khi ánh sáng truyền qua một
dụng cụ quang học phân cực nào đó
thì trạng thái phân cực của nó thay
đổi Để biểu thị cho tác dụng đó của
dụng cụ ta có thể sử dụng ma trận
vuông (2×2) gồm các yếu tố phức,
gọi là ma trận Jones
☻ Giả sử chùm sáng phân cực có vec tơ
Jones Ei qua 1 yếu tố quang học S,
chùm sáng ló ra được biểu diễn bằng
vec tơ Jones Et Các thành phần của tia
ló ra hệ thống phân cực có mối liên hệ
tuyến tính với các thành phần của tia tới:
Ma trận Jones
MA TRẬN JONES
Trang 5Ý nghĩa của các yếu tố trong ma trận Jones
Trang 60 ≤ px,y ≤ 1 Ánh sáng phân cực truyền qua hoàn
toàn px,y = 1, chặn hoàn toàn ánh sáng px,y = 0.
KÍNH PHÂN CỰC
♣ Chùm tia ló ra khỏi kính phân cực:
Trang 7KÍNH PHÂN CỰC LÝ TƯỞNG
╬ Kính phân cực có trục truyền qua trùng với trục x (kính phân cực ngang)
Cho ánh sáng phân cực theo trục x qua
hoàn toàn và chặn ánh sáng phân cực
theo trục y : px =1, py = 0
Ma trận Jones biểu thị cho kính phân cực ngang:
Ma trận Jones biểu thị cho kính phân cực doc:
Trang 8Ex cosө + Ey sinө
♦Chiếu thành phần này lên trục x và y:
Ma trận Jones
KÍNH PHÂN CỰC LÝ TƯỞNG
Trang 9Cách khác để xác định ma trận Jones
♦ Biểu diễn ánh sáng phân cực trước kính
phân cực sang hệ trục tọa độ mới x’y’z’ ( 2 hệ
trục tọa độ có trục z trùng z’, hệ tọa độ mới
quay 1 góc ө quanh trục z’ so với hệ cũ, trục
truyền qua của kính phân cực trùng với trục x’
của hệ trục mới)
Ma trận của phép biến đổi từ hệ tọa độ này
sang hệ tọa độ khác bằng cách quay 1 góc ө :
♦ Ánh sáng khi đến kính phân cực ( xét trong hệ trục tọa độ mới) có vec tơ Jones:
Trang 10♦ Trong hệ tọa độ OX’Y’, sau khi truyền qua kính phân cực
thì chùm sáng ló ra có vec tơ Jones: E’ t = J PH E’ i
♦ Biểu diễn vec tơ Jones của chùm sáng ló ra trong hệ trục
OXY, ta quay hệ toa độ trở lại vị trí ban đầu ( với góc –
Trang 12MA TRẬN JONNES CHO TRƯỜNG HỢP NHIỀU HỆ
NHIỀU YẾU TỐ QUANG
Nếu ánh sáng truyền liên
tiếp qua n yếu tố quang
học, được đặc trưng tương
Trang 13╬ SỰ PHÂN CỰC CỦA ÁNH SÁNG
KHI TRUYỀN QUA TINH THỂ LƯỠNG
CHIẾT
♦Khi ánh sáng truyền trong các tinh thể đơn trục thì có tính lưỡng chiết: tia
thường truyền với vận tốc v0 = c/ n0 ứng với chiết suất n0 (v0 ,n0 không phụ thuộc vào phương truyền nên mặt sóng ứng với tia thường là mặt cầu); tia bất thường
truyền với vận tốc ve =c/ne ứng với chiết suất n (ve ,ne phụ thuộc vào phương
truyền sóng nên mặt sóng của tia bất thường là 1 ellipsoid)
♦Khi chùm tia sáng tới vuông góc với
trục quang của tinh thể thì tia thường
và bất thường đi theo quỹ đạo giống
hệt nhau và biểu hiện sự lệch pha phụ
thuộc vào mức độ lưỡng chiết, chúng
dao động trongg những mp vuông góc
với nhau và có vecto cường độ tổng
hợp bằng tổng hợp các thành phần của
chúng
BẢN DỊCH PHA
Quang trục
N
Trang 15Được chế tạo từ tinh thể đơn trục lưỡng chiết,có chiều dày d.Khi dùng nó, chiếu ánh sáng vuông góc với quang trục.
Ma trận Jones biểu thị tác dụng của bản dịch pha:
Thay đổi d ta có thể làm thay đổi hiệu pha giữa 2 thành
phần thường và dị thường
♦ ne < no (tinh thể đơn trục âm): trục quang (trục x) và trục y tương
ứng là trục nhanh và trục chậm của bản dịch pha
♦ ne > no (tinh thể đơn trục dương): trục quang (trục x) và trục y
tương ứng là trục chậm và trục nhanh của bản dịch pha
BẢN DỊCH PHA
Trang 16_Trường hợp ánh sáng tới phân cực 450 đối với trục của bản dịch pha ¼ thì nó có tác dụng biến ánh sáng này thành phân cực tròn
Trang 17BẢN ¼ SÓNG CÓ TRỤC NHANH QUAY GÓC Φ SO VỚI TRỤC X
Trang 18φx =π/2
BẢN ½ SÓNG: Dùng để đảo chiều
phân cực thẳng hoặc đổi hướng phân cực tròn
Trang 20Làm cho vec tơ E dao động thẳng dưới góc ө
chuyển sang dao động dưới góc ө + β
)
cos(
sin
cos j
12 11
sin cos
ROTATOR GÓC β
Ánh sáng ló ra có vec tơ Jones