Bài thuyết trình Sự truyền ánh sáng trong tinh thể dị hướng

Bài thuyết trình Sự truyền ánh sáng trong tinh thể dị hướng giới thiệu tới các bạn về hiện tượng phân cực ánh sáng, Tensor điện môi của tinh thể dị hướng trong hệ trục tọa độ chính; sự truyền sóng phẳng đơn sắc trong tinh thể dị hướng, tính chất quang học của tinh thể đơn trục và lưỡng trục, các ứng dụng.

Sự truyền ánh sáng

trong tinh thể dị hướng

GV hướng dẫn: TS Lê Thị Quỳnh Anh

HV thực hiện: Nguyễn Thanh Lâm

Nguyễn Quang Khải

Nội dung:

I Hiện tượng phân cực ánh sáng

II Tensor điện môi của tinh thể dị hướng

3 Ellipsoid chiết suất

IV Tính chất quang học của tinh thể đơn trục

và lưỡng trục

V Các ứng dụng

Hiện tượng phân cực ánh sáng

( http://www.mientayvn.com/Thuc%20nghiem%20vat%20li/Dien_tu_hoc/Hien_tuong_phan_cuc_anh_sang.swf )

Các chế độ phân cực

( http://www.mientayvn.com/Cao%20hoc%20quang%20dien%20tu/Sach/Mot_so_van_de_ve_luong_tu_hoc_dien_tu/Nanophotonic/CircPol[1].swf )

Sự tách một tia sáng thành hai tia

( http://mientayvn.com/Thuc%20nghiem%20vat%20li/Vat_lieu/Hien_tuong_luong_chiet.swf )

Sự thay đổi chế độ phân cực khi ánh sáng truyền qua tinh thể Tuamalin

( http://www.mientayvn.com/Cao%20hoc%20quang%20dien%20tu/Sach/Mot_so_van_de_ve_luong_tu_hoc_dien_tu/Nanophotonic/CircPol[1].swf )

Ảnh nhìn qua tinh thể Băng Lan (CaCO 3 ) ( http://mientayvn.com/Thuc%20nghiem%20vat%20li/Vat_lieu/bang_lan.wmv )

Tinh thể KDP – một tinh thể bất đẳng hướng

II.Tensor điện môi của môi trường bất đẳng hướng trong hệ trục tọa

độ chính

Tensor điện môi của môi trường bất đẳng hướng

Hệ trục tọa độ chính

Ví dụ: Tại bước sóng quang học 1 micro mét, tensor hằng số điện môi của tinh thể KDP trong một hệ trục tọa độ vuông góc x1, x2, x3 có dạng:

Hãy tìm dạng của tensor này trong hệ trục tọa độ

chính.

Trong hệ trục tọa độ chính xyz,

tensor hằng số điện môi có dạng:

Trục tinh thể

( http://mientayvn.com/Thuc%20nghiem%20vat%20li/Vat_lieu/7_he_tinh_the.swf )

Trục đối xứng bậc IV

( http://mientayvn.com/Thuc%20nghiem%20vat%20li/Vat_lieu/truc_bac_bon.wmv )

III.1.Phương truyền sóng và phương truyền năng lượng

III.2.Công thức Fresnel cho sự truyền ánh sáng trong tinh thể

Quy đồng mẫu số ta được:

Cấu trúc của môi trường bất đẳng

hướng cho phép theo một hướng

cho trước có thể có hai sóng truyền với vận tốc pha khác nhau.

III.3.Ellipsoid chiết suất:

Mật độ năng lượng điện ứng với một sóng điện từ là:

Trong hệ tọa độ trục chính, chúng ta có:

x

x x

D E





y

y y

D E





z

z z

D E





Từ (1) suy ra:

)

( 2

1

z z y

y x

y x

2

2 1

IV.1.Phân loại tinh thể theo tính chất quang học:

IV.2.Sự truyền ánh sáng trong

tinh thể đơn trục:

Tinh thể đơn trục có nx=ny#nz vx=vy#vz Đặt vx=vy=v0, và

vz=ve vào phương trình:

Giả sử phương truyền sóng tạo với trục z một góc thì: 

Xác định trục quang học trong trường hợp này

VI.3.Sự truyền ánh sáng trong tinh thể lưỡng trục

V.Ứng dụng

 Kính phân cực

 Phân cực elíp và phân cực tròn

 Quay mặt phẳng phân cực

Các loại kính phân cực

 Bản tuamalin

 Lăng kính nicol

Ánh sáng phân cực elíp và phân cực tròn

 Bản một phần tư bước sóng:

Kính mát

Màn hình tinh thể lỏng



 



Tài liệu tham khảo

[1] Max Born and Emil Wolf, Principles of

optics, 7th, Cambrige university press, 2003 [2] Jia-ming Liu, Photonics devices,Cambrige university press,2005.

[3]Lương Duyên Bình, Vật lí đại cương tập III, tái bản lần 9, NXB Giáo dục,2003.

[4]Trần Tuấn, Quang phi tuyến, NXB đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2002.

Happy Merry Christmas to you