소개극

이해 및 조작 편광 빛의 중요한 많은 광학적인 응용 프로그램. 광학 설계는 편광을 무시하면서 빛의 파장과 강도에 자주 초점을 맞 춥니 다. 그러나 편광은 명시 적으로 측정하지 않는 광학 시스템에도 영향을 미치는 빛의 중요한 특성입니다., 편광 빛의 영향을 미치의 초점 레이저 빔을,영향을 차단한 파장의 필터를 수 있는 중요한 원치 않는 것을 방지하기 위해 다시 반사입니다. 그것은 필수적인을 위해 많은 계측과 같은 응용 프로그램 긴장 분석에서 유리 또는 플라스틱,제약 성분 분석,생물학적 현미경. 다른 편광의 빛을 흡수할 수도 있습 다른 도로 재료에 필수적인 속성에 대한 LCD 스크린,3D 영화,그리고 당신의 섬광을 줄이는 선글라스입니다.,

편광 이해

빛은 전자기파이며,이 파동의 전기장은 전파 방향에 수직으로 진동합니다. 이 전기장의 방향이 시간에 따라 무작위로 변동하는 경우 빛을 비분극이라고합니다. 햇빛,할로겐 조명,led 스포트라이트 및 백열 전구와 같은 많은 일반적인 광원은 비분극 빛을 생성합니다. 빛의 전기장의 방향이 잘 정의되어 있다면 편광 된 빛이라고합니다. 편광 된 빛의 가장 일반적인 소스는 레이저입니다.,

방법에 따라 전기장을 지향한다,우리는 분류 polarized light 의 세 가지 유형으로 양극성:

• 선형 편광:전기 분야의 빛에 국한 단면을 따라 방향을 전파의(그림 1).
• 원형극:전기 분야의 빛은 두 개의 선형 구성 요소를 수직으로 서로 동등한 진폭,하지만 단계의 차이 π/2., 그 결과 전기 분야에서 회전하 주위에 원형의 방향을 전파과에 따라,회전 방향이라고 왼쪽 또는 오른쪽 원형 편광된 빛(그림 2).
• 타원형 편광:빛의 전기장은 타원을 설명합니다. 이는 진폭이 다른 두 선형 구성 요소 및/또는 π/2 가 아닌 위상차를 조합 한 결과입니다. 이는 가장 일반적인 설명의 편광,그리고 원형과 선형 편광된 빛을 볼 수 있습으로 특별한 케이스의 타원형 편광된 빛(그림 3).,

반사 및 전송에 가장 중요한 두 개의 직교 선형 편광 상태를 p-및 s-편광이라고합니다. P-편광(에서 독일의 병렬)빛은 전기장 극화된 병렬하는 비행기의 발생,동 s-편광(독일 senkrecht)빛은 수직으로 이 비행기입니다.,

편광 조작

편광자

빛의 특정 편광을 선택하기 위해 편광자가 사용됩니다. 편광자는 크게 반사,이색 및 복굴절 편광자로 나눌 수 있습니다. 더 많은에 대한 자세한 정보는 유형의 편광판에 적합한 응용 프로그램에서 찾을 수 있습니다 우리의 편광자 선택 가이드입니다.,

반사 편광자는 나머지를 반사하면서 원하는 편광을 전송합니다. 와이어 그리드 편광판은 이것의 일반적인 예이며,서로 평행하게 배열 된 많은 얇은 와이어로 구성됩니다. 이 전선을 따라 편광 된 빛은 반사되는 반면,이 전선에 수직으로 편광 된 빛은 전달됩니다. 다른 반사 편광판은 브루스터의 각도를 사용합니다. 브루스터의 각도는 s 편광 된 빛 만 반사되는 특정 입사각입니다. 반사 된 빔은 s 편광되고 전송 된 빔은 부분적으로 p 편광된다.,

이색 편광자는 빛의 특정 편광을 흡수하여 나머지를 투과시킵니다.

복굴절 편광자는 빛의 편광에 대한 굴절률의 의존성에 의존합니다. 다른 편광은 다른 각도로 굴절되며 이것은 빛의 특정 편광을 선택하는 데 사용될 수 있습니다.

비분극 광은 p-및 s-편광 광의 급변하는 무작위 조합으로 간주 될 수있다., 는 이상적인 선형 편광만 전송 중 하나로 두 개의 선형 편광을 줄이고,초기 편광되지 않은 강렬 I0,반으로.

을 위한 선형 편광된 빛으로 강렬 I0,강도를 통해 전달되는 이상적인 편광판,I,로 설명할 수 있습니다 아 법칙’,

어디 θ 사이의 각 사고 선형극 및 양극화 축입니다., 평행 축의 경우 100%전송이 달성되는 반면 교차 편광자라고도하는 90°축의 경우 0%전송이 있음을 알 수 있습니다. 에서 실제 응용 프로그램의 전송에 도달하지 않는 한 정확하 0%따라서,편광판을 특징으로는 멸종 비율을 결정하는 데 사용될 수 있습 실제적인 전송을 통해 두 개의 교차 polarizers.

Waveplates

하는 동안 편광기를 선택하는 특정 polarizations,빛의 폐기 다른 polarizations,이상적인 waveplates 정 기존 양극성 없이 약하게,일탈,또는 변위 빔입니다., 그들은 직교 구성 요소와 관련하여 편광의 한 구성 요소를 지연(또는 지연)하여이를 수행합니다. 어떤 웨이브 플레이트가 애플리케이션에 가장 적합한 지 결정하는 데 도움이되도록 웨이브 플레이트 이해를 읽으십시오. 올바르게 선택 waveplates 할 수 있는 변환 모든 편광 상태로 새로운 편광 상태이며,가장 자주 사용하는 회전 linear polarization,변환 선형 편광된 빛을 원형 편광된 빛나 그 반대입니다.

응용

편광 제어를 구현하는 것은 다양한 이미징 응용 분야에서 유용 할 수 있습니다., 편광판에는 배치를 통해 광원이,렌즈,또는 모두 제거하기 위해,섬광 빛의 산란 대비 증가,그리고 제거하는 뜨거운 관광 명소에서 사려깊은 개체입니다. 이것은 더 강렬한 색상이나 대비를 가져 오거나 표면 결함 또는 기타 숨겨진 구조를보다 잘 식별하는 데 도움이됩니다.

줄이는 사려깊은 뜨거운 관광 명소&광

그림 5,선형 편광이었다 앞에 배치의 렌즈 기계에서 비전 시스템을 제거하는 문제 발생 섬광하는 등 전자 칩이 될 수 있을 명확하게 볼 수 있습니다., 왼쪽 이미지(없이 편광)여 임의로 편광된 빛을 산란의 많은 유리의 표면 사이의 개체고 카메라 센서입니다. 칩의 대부분은 폴라 화되지 않은 빛의 프레 넬 반사에 의해 가려진다. 이미지 오른쪽에(으로 편광)을 보여줍 칩지 않고 섬광을 가리는 모든 개체의 세부 정보,허용 칩을 볼 수 있도,분석,그리고 측정 방해 없이.,

도 6 에서 동일한 현상을 볼 수있다. 에서 왼쪽 이미지(없이 편광),편광되지 않은 가벼운 태양으로부터 상호작용으로 윈도우의 Edmund Optics 건물의 대부분이 빛을 반사 windows., 에 오른쪽 이미지,편광 필터가 적용되는 반사광,풍부한에 하나의 분극 유형,차단하고 있 카메라 센서에서 사진 작가,를 사용하는 다른 양극화 유형을 볼 수 있습으로 구축 더 쉽게입니다.

편광자가 반사 눈부심을 줄이는 방법을 보는 또 다른 특징적인 방법은 물 표면을 보는 것입니다. 그림 7 에서 물 표면은 왼쪽 이미지에서 반사되어 표면 아래에있는 것을 가려줍니다. 그러나 오른쪽에는 물 몸의 바닥에있는 바위 같은 파편이 훨씬 더 명확하게 보입니다.

핫 스폿은보다 확산 된 반사 필드 내에서 필드의 반사율이 높은 부분입니다. 그림 8 에서 편광자는 카메라의 렌즈 앞뿐만 아니라 장면을 비추는 광원 위에 배치되어 핫 스폿을 줄입니다.

수직으로 배향 된 두 개의 선형 편광기를 갖는 교차 편광 광에 의해,핫 스폿은 감소되거나 모두 제거 될 수있다.

두 편광자의 편광 축 사이의 각도 차이는 편광자 세트의 전체 광 감쇠량과 직접 관련이 있습니다. 을 변경하여 각 오프셋,광학적 밀도의 편광판을 설정할 수 있습 다양하고,비슷한 효과를 달성하는 사용하는 중립 조밀도 여과기입니다. 이렇게하면 전체 필드가 균일하게 조명됩니다.

대비 및 색상 효과 개선

링 라이트 가이드는 균일하고 확산 된 조명으로 인해 인기있는 조명 소스입니다. 그러나 링 자체의 눈부심이나 반사가 발생할 수 있습니다., 링 광 출력과 렌즈를 별도로 편광하면 이러한 효과를 줄이고 그림 9 에서 볼 수있는 표면 세부 사항을 가져올 수 있습니다.

그림 11 사진 촬영의 Edmund Optics 본사 및 변형에서의 색상은 하늘은 잔디 및에서 단풍의 사용 또는 사용하지 않는 편광판에서 전면 카메라의 렌즈가 있습니다., 기 때문에 전자에서는 공기 분자가 빛을 뿌리에 많은 방향의 외관,하늘 없이 편광은 밝은 파란색이에서 볼 수 있듯이,왼쪽 이미지(없이 편광). 또한 나무의 잎 표면과 잔디의 칼날은 매우 약간 반사적입니다. 편광판을 사용하면 이러한 표면에서 반사되는 빛의 일부를 필터링하여 이러한 표면의 인식 된 색상을 어둡게합니다.,

스트레스를 평가

에서 무정형 고체의 유리와 같은 플라스틱,스트레스에서는 온도 및 압력은 프로필에 있는 물자 부여 지역화된 변형 및 그라디언트에서는 재료의 특성,물자를 만드는 것은 복굴절하고 비동질., 이것은 편광 광 방법론으로 응력 및 관련 복굴절을 측정 할 수 있기 때문에 광탄성 효과를 사용하여 투명한 물체에서 정량화 할 수 있습니다.

강세 투명 물체 사이의 교차 polarizers 력을 완전히 어두운 분야,그러나,내부의 스트레스 재질은 존재하는 지역화된 변경에 굴절률의 회전 각도의 편광의 결과로 전송을 변형이 있습니다.

화학 식별

편광 제어는 화학,제약 및 식품 및 음료 산업에서도 매우 중요합니다. 활성 제약 성분 또는 당과 같은 많은 중요한 유기 화학 화합물은 여러 가지 방향을 가지고 있습니다., 여러 방향을 가진 분자에 대한 연구를 입체 화학이라고합니다.

원자의 종류와 수는 같지만 분자 배열이 다른 분자 화합물을 입체 이성질체라고합니다. 이들 입체 이성질체는”광학적으로 활성”이며 편광 된 빛을 다른 방향으로 회전시킬 것이다. 회전량은 화합물의 성질과 농도에 의해 결정되어 편광 측정법이 이들 화합물의 농도를 검출하고 정량화 할 수있게합니다., 이것은 전제를 식별하는 그의 입체이성체가 존재한될 수 있습 샘플에 존재하는 것이 중요하기 때문에 입체 이성체할 수 있는 다른 화학적 효과. 예를 들어,입체 이성질체 리모넨은 오렌지와 레몬에 특징적인 향기를주는 화학 물질입니다.

편광 현미경

은 많은 서로 다른 형태의 현미경 기법과 같은 differential interference contrast(DIC)현미경을 이용 편광판을 달성하는 다양한 효과.

에서 간단한 편광 현미경 시스템,선형 편광의 앞쪽에 위치한 현미경 광원,아래의 표본 단계를 극화하는 빛이 들어가는 시스템입니다., 다른 선형 편광판 위에 배치 견본 무대로 불리는”분석,”이 편광판은 회전하여 원하는 효과를 분석할 때 샘플을하고있는 동안 첫 번째 편광판이 유지 된다. 그런 다음 분석기와 편광자의 편광 평면이 90°떨어져 있도록 분석기가 회전합니다. 이 달성되었,현미경으로는 최소 전송(교과 편광);빛의 양송이 될 것에 비례하는 멸종 비율의 편광판과 분석기입니다.,

분석기가 편광자,이방성 또는 복굴절에 수직으로 정렬되면 시편이 시편 단계에 배치됩니다. 시편에 회전 polarized light 지정된 금액에 비례하여 시편 두께(고,따라서 광학 경로 거리)와 시편에 복굴절기 전에,빛이 도달하는 분석기입니다.

은 분석기로만 전송한 빛이 있는 경험이 표본을 유발 단계 변화와 지속는 모든 영향을 받지 않는 가벼운 소스에서는 원래 있던 편광에 의해 편광판입니다., 시편의 복굴절이 알려지면 시편 두께를 결정하는 데 사용할 수 있습니다. 시편 두께가 알려진 경우,시편의 복굴절을 추론하는데 사용될 수있다. 이 목적을 위해 사용 된 편리한 차트는 그림 14 의 Michel-Levy 간섭 색상 차트로 알려져 있습니다.