Bài thuyết trình Quang học: Ma trận trong phân cực ánh sáng

Bài thuyết trình Quang học: Ma trận trong phân cực ánh sáng giới thiệu tới các bạn những nội dung về ánh sáng phân cực, tham số Stokes, ma trận Mueller. Bên cạnh đó, bài thuyết trình còn đưa ra bài tập áp dụng ma trận Mueller để giải bài toán phân cực.

MA TRẬN TRONG PHÂN CỰC ÁNH SÁNG

Học viên : Phạm Thanh Tuân

Nguyễn Thị Hà Trang

Trường ĐH KHTN TPHCM

Bộ môn VẬT LÍ ỨNG DỤNG

Chuyên ngành QUANG HỌC

II Bài tập áp dụng ma trận Mueller

để giải bài toán phân cực trang 224

1 Bài toán thuận

2 Bài toán nghịch

Ánh sáng tự nhiên : vectơ điện trường

dao động đều đặn trong mọi phươngvuông góc với hướng truyền sóng

 Ánh sáng tự nhiên là ánh sáng khôngphân cực

E



Phương pháp tạo ra ánh sáng phân cực

Phân cực do phản xạ , khúc xạ

PP

Phân cực do lưỡng chiết

PP

PP

1 Ánh sáng phân cực

• Gọi là góc hợp bởi mặt phẳng dao động của ánh

sáng phân cực phẳng và trục ngang Ox

• Sau khi ánh sáng qua bản đồng bộ pha (phase plate)

2 Các tham số Stokes

2 2 2

2

cos sin cos 2 cos 2

2 cos sin 2 cos sin 2 cos

2 sin sin 2 cos

2 Các tham số Stokes

- Bốn tham số Stokes : I, Q, U, V

* Cột Stokes :

I Q S

U V

I S

3 Ma trận Mueller

Input beam Thiết bị

Ma trận Muller của kính phân cực lí tưởng

* Ý nghĩa các yếu tố trong cột Stokes

* Ý nghĩa các yếu tố trong cột Stokes

• Mặt phẳng truyền của kính tạo bởi phương

4

1 2

E  I U 

U  E  E

* Ý nghĩa các yếu tố trong cột Stokes

• Dùng bản ¼ sóng với trục nhanh song song với Ox

• Cho ánh sáng ló ra khỏi bản ¼ sóng đi qua kính phân cực có mặt phẳng truyền lệch 45o so với Ox

* Ý nghĩa các yếu tố trong cột Stokes

• Cho ánh sáng ló ra khỏi bản ¼ sóng đi qua kính phân cực có mặt phẳng truyền lệch -

6

1 ( ) 2

Ba bản Polaroid được sắp xếp liên tiếp và một chùm ánh sáng đi qua chúng Tìm tỉ lệ của cường độ ánh sáng truyền qua hệ và cường độ ánh sáng ban đầu, nếu mặt phẳng truyền của bản đầu tiên thẳng đứng, của bản thứ hai tạo với phương thẳng đứng một góc

12o về phía bên phải và bản thứ ba tạo một góc 12o

về phía bên trái so với phương thẳng đứng.

BÀI TẬP VẬN DỤNG

1 - BÀI TOÁN THUẬN

Cho biết

Yêu cầu tính tỉ số cường độ của chùm sáng ló ra

khỏi hệ và chùm sáng ban đầu.

Các bước giải BÀI TẬP VẬN DỤNG

Nhập dữ liệu   1, 2, 3

Viết biểu thức cột Stokes

cho ánh sáng tới không phân cực

Viết các ma trận Muller

cho từng kính phân cực

Chọn Io = 1 để I3/Io = I3

Dùng ma trận Muller với góc bất kì

Tìm được biểu thức cột Stokes

Chúng ta sẽ giải bài toán này bằng cách sử dụng

các thông số Stokes và các ma trận Mueller

Cột Stokes của ánh sáng không phân cực chiếu vào kính phân cực thứ nhất là:

Cách giải bài toán thuận cụ thể

os2 sin 2

Cột Stokes của ánh sáng sau khi rời khỏi kính phâncực thứ nhất:

Cột Stokes của ánh sáng sau khi rời khỏi kính phân cực thứ ba:

I



Lưu ý: đổi từ rad qua độ

Các bước giải BÀI TẬP VẬN DỤNG

Viết biểu thức cột Stokes

cho ánh sáng tới không phân cực

Viết các ma trận Muller

cho từng kính phân cực

Chọn Io = 1 để I3/Io = I3

Dùng ma trận Muller với góc  bất kì

Suy ra biểu thức cột Stokes

của ánh sáng ra khỏi hệ S3  M3 * M2 * M1 * So

Tìm theta3 bằng lệch solve

NHÓM 4 XIN CHÂN THÀNH

CÁM ƠN SỰ THEO DÕI CỦA THẦY VÀ CÁC BẠN