Bài thuyết trình Phương pháp mô phỏng trong quang – quang phổ: Phương pháp ma trận trong quang học về sự phân cực

Bài thuyết trình Phương pháp mô phỏng trong quang – quang phổ: Phương pháp ma trận trong quang học về sự phân cực bao gồm những nội dung về ánh sáng phân cực, sử dụng cột stokes và ma trận mueller trong quang học về sự phân cực.

Chủ đề:

maiyeumaiyeu09

Đồ án môn Vật lý

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN BỘ MÔN VẬT LÝ ỨNG DỤNG

SEMINAR MÔN HỌC: PHƢƠNG PHÁP MÔ PHỎNG TRONG QUANG – QUANG PHỔ

Phƣơng pháp ma trận trong Quang học về sự phân cực

HUỲNH MINH TRÍ

HVTH: PHAN TRUNG VĨNH

1. ÁNH SÁNG PHÂN CỰC

Vector cƣờng độ điện trƣờng

E dao động theo mọi phƣơng.

Giải thích:

Nguồn sáng gồm nhiều

nguyên tử

Ánh sáng phân cực

Môi trƣờng bất đẳng hƣớng về mặt quang học

Ánh sáng có vector cường độ điện trường chỉ dao động theo một phương xác định gọi là ánh sáng phân cực thẳng hay ánh sáng phân cực toàn phần

Mặt phẳng dao động (Mặt phẳng truyền - Pass Plane)

Mặt phẳng phân cực (Polarization Plane)

Ánh sáng phân cực một phần (Partially Polarized Light) có vector cường độ điện trường dao động theo mọi phương nhưng có phương dao động mạnh, có phương dao động yếu.

Ánh sáng tự nhiên không phân cực

2. SỬ DỤNG CỘT STOKES VÀ MA TRẬN MUELLER

TRONG QUANG HỌC VỀ SỰ PHÂN CỰC

theo hƣớng trục Oz. Biểu thức vector cƣờng độ điện trƣờng theo phƣơng x và phƣơng y:

Với: H, K: biên độ của vector cƣờng độ điện trƣờng theo phƣơng x, y φx , φy : độ lệch pha của điện trƣờng theo phƣơng x, y

Trạng thái phân cực của một chùm sáng lan truyền đƣợc đặc

Khảo sát một sóng phẳng tần số góc ω lan truyền với vận tốc c

Ánh sáng không phân cực

Trong đó: I = A2 Q = A2cos2θ = Icđcos2θ U = A2sin2θcosΔ = Icđsin2θcosΔ V = Icđsin2θsinΔ

Với: A = (H2 + K2)1/2: biên độ của vector cƣờng độ điện trƣờng Icđ = A2: cƣờng độ của chùm sáng θ: góc hợp giữa mặt phẳng dao động (hay mp truyền) & trục x Δ = φy -φx

trƣng bởi cột Stokes (Ma trận 4x1):

Gọi I1, Q1, U1, V1 là các thông số Stokes của chùm tia trƣớc khi đi vào thiết bị quang học và I2, Q2, U2, V2 là các thông số Stokes của chùm tia sau khi rời khỏi thiết bị, chúng ta có hệ phƣơng trình liên hệ nhƣ sau:

Biểu diễn dƣới dạng ma trận:

I2 = M11 I1 + M12 Q1 + M13 U1 + M14 V1 Q2 = M21 I1 + M22 Q1 + M23 U1 + M24 V1 U2 = M31 I1 + M32 Q1 + M33 U1 + M34 V1 V2 = M41 I1 + M42 Q1 + M43 U1 + M44 V1

Ma trận M (4x4) đƣợc gọi là ma trận Mueller, là đặc trƣng cho từng thiết bị quang học.

M S2 S1