De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

Deel 5 Polarisatie. Electromagnetische Straling is Gepolariseerd •Iedere transversale trilling is gepolariseerd •Tot nu alleen trillingen beschouwd waarvan.

Verwante presentaties


Presentatie over: "Deel 5 Polarisatie. Electromagnetische Straling is Gepolariseerd •Iedere transversale trilling is gepolariseerd •Tot nu alleen trillingen beschouwd waarvan."— Transcript van de presentatie:

1 Deel 5 Polarisatie

2 Electromagnetische Straling is Gepolariseerd •Iedere transversale trilling is gepolariseerd •Tot nu alleen trillingen beschouwd waarvan E (en B) in één vlak trilt: Lineair gepolariseerd licht. (In de optica wordt bijna altijd alleen het E-veld beschouwd)

3 Polarisatiehoek Stel twee golven met dezelfde frequentie E 1 (x,t) en E 2 (x,t): Als beide golven in het zelfde vlak trillen, dan gewoon (scalair) optellen: Als beide golven niet in hetzelfde vlak trillen dan vectoriëel optellen:

4 Gelijke fase Levert weer een trilling in één vlak op. Bijvoorbeeld twee loodrecht op elkaar staande trillingen  1 =  2 =0)  Constante amplitude Wederom lineair gepolariseerd

5 Lineaire polarisatie

6 Ongelijke fase Bijvoorbeeld twee loodrecht op elkaar staande golven die 90 o uit fase zijn: Amplitude is constant; richting variëert met de tijd en de plaats (z)

7 Circulair gepolariseerd licht

8 Links- en rechtsom circulair Rechtsom (met de klokwijzers mee): Linksom (tegen de klokwijzers in):

9 Willekeurig faseverschil Beschouw de curve die de tip van de E-vector beschrijft als functie van de tijd ( elimineer (kz  t) )  Elliptisch gepolariseerd licht E 0y ExEx E  EyEy E 0x

10 Ontbinden van lineair gepolariseerd licht (1) Lineair gepolariseerd licht kan ontbonden worden in twee loodrecht op elkaar staande componenten: ExEx EyEy î î E

11 Ontbinden van lineair gepolariseerd licht (2) Lineair gepolariseerd licht kan ook in twee tegengesteld draaiende circulaire polarisaties worden ontbonden: î E îî E0E0 E0E0 Rechts: Links: j jj

12 Natuurlijk licht •Elk atoom zendt gedurende ~10ns een lichtgolf uit met willekeurige polarisatie. •Bijdragen van alle atomen vectoriëel optellen. Resultante is wederom gepolariseerd en bestaat gedurende ~10ns Ongepolariseerd of natuurlijk licht Ongepolariseerd licht altijd voor te stellen m.b.v. twee loodrecht op elkaarstaande, lineair gepolariseerde, incoherente (fluctuerende fase) golven met (gemiddeld) gelijke amplitudes. Gelijke frequenties Willekeurige fases Resultante som weer met die frequentie Gelijke frequenties Willekeurige fases Resultante som weer met die frequentie

13 Polarisator Een (ideale) polarisator laat één enkele polarisatie richting door:

14 Analysator Met een tweede polarisator (analysator) kan de polarisatie van het licht bepaald worden:

15 Mogelijke polarisatoren Externe reflectie:  i =  p (=56.3°) 0.148

16 Reflectie polarisator: ongepolariseerd licht pp Lineair gepolariseerd licht Laag rendement: I out = 0.148I in

17 Wire-grid polarisator •Het E-veld in de richting van de draden (vertikaal) induceert een stroom en wordt daardoor verzwakt •Het E-veld loodrecht (horizontaal) op de draden wordt niet verzwakt. •De draden zenden een EM veld (vertikaal) uit in voor- en achterwaartse richting. De voorwaartse golf interfereert destructief met de oorspronkelijke golf.

18 Dichroïsch kristal als polarisator Absorptie van de polarisatierichting loodrecht op de optische as van het kristal (tourmaline)

19 Polaroid. Polaroid is een soort moleculair wire-grid. Langgerekte HC moleculen, voorzien van iodine atomen, werken als een soort ‘parallelle elektrische draden’.

20 Anisotrope kristallen Dubbelbrekend Calcite splitst de beide polarisaties t.g.v. verschillende brekingsindices

21 Nicol polarisator Twee stukken calcite op elkaar gelijmd met Canadabalsem. Eén polarisatie ondervindt totale interne reflectie, de andere gaat door.

22 Glan-Foucault polarisator Twee calcite prisma’s met luchtspleet of op elkaar gelijmd. Totale interne reflectie van één van de polarisaties.

23 Fasevertragers Door het verschil in brekingsindex loopt de ene polarisatie sneller dan de ander (n e v o ). Door de dikte van het materiaal geschikt te kiezen kan het gewenste faseverschil verkregen worden. (Hier 180° of  /2)

24 Fasevertragers: •Calcite (dunne plakken moeilijk te maken, kwetsbaar) •kwarts (moet worden gezaagd en gepolijst; daardoor duur) •mica (goedkoop, meest gebruikt) •Fresnel rhomb (duur, maar golflengte onafhankelijk)

25 Fresnel rhomb 90° fasevertrager elliptisch circulair lineair ( 45°) Maakt gebruik van interne reflecties in glas

26 n=1.5 Bij deze invalshoek ( 54.6° voor n=1.5 ) is er totale reflectie èn een faseverschil tussen de loodrechte en de parallelle component van 45° Fasevertraging door gebruikmaken van totale interne reflectie: totale interne reflectie

27 Invloed van magnetische en electrische velden •Faraday effect: De hoek van de lineaire polarisatie draait everedig met het aangelegde magnetische veld in bijvoorbeeld flint glas. •Kerr effect en Pockels effect: Een aangelegd electrisch veld veroorzaakt een faseverschil tussen de twee polarisatierichtingen.


Download ppt "Deel 5 Polarisatie. Electromagnetische Straling is Gepolariseerd •Iedere transversale trilling is gepolariseerd •Tot nu alleen trillingen beschouwd waarvan."

Verwante presentaties


Ads door Google