تحقیق در مورد مواد نوری

عنوان تحقیق : مواد نوری مربوط به درس فیزیک
در بسیاری موقعیتها تقسیم کردن یک سیگنال نوری به مولفه های قطیده Orthogonally آن لازم است . این کار معمولاً با منشورهای قطبنده Beam Splitter انجام می شود.
این علائم می تواند از طریق یکسری از راهها تولید شود اما دوراه بسیار رایج است .

منشور Glan-Thompson
دو منشور ساخته شده از ماده ( Usually Calate ) bire fringent در طول وترهایشان به یکدیگر متصل می شوند . ضخامت لایه چسب و شاخص آن دقیقاً کنترل می شود .
معمولاً برخورد یک اشعه به سطح خارجی یک منشور بسته به قطبش دو اشعه مجزا ( یک اشعه معمولی و یک اشعه غیر معمولی ( ویژه ) تقسیم می شود . اشعه غیر معمولی ( ویژه ) بدون شکست مستقیماً عبور می کند اما اشعه معمولی در جهت ( زاویه ) Brewster شکسته می شود . این موضوع علاوه بر این در ( 5.4.4.1) مواد bire fringent بحث می شود.
ابزار ( دستگاه ) معمولاً در شکل یک چهارضلعی ساخته می شود این موشوع رسیدن به فلز را در برخورد اشعه به سطح منشور ( برای سیستم بازتاب ) ممکن می سازد . و هنوز هم با سطح قطری در زاویه مناسب تر مواجه می شود . در ابزارهای واقعی سطوح ورودی و خروجی حتماً بازتاب می شوند .

مکعب قطبش Beam Splitter
این ابزارها همان نقش منشور Glan – Thompson را بازی می کنند به جز آنکه به جای استفاده از یک کریستال bire fringent آنها از یک ترکیب لایه ها از مواد دی الکتریکی در یک فصل مشتریک قطری بین دو منشور استفاده می کنند .

( 5.4.4.1 ) مواد bire fringent
bire fringent یک خاصیت در بعضی از مواد است به طوریکه نور از قطبشهای مختلف یک فهرست متفاوت انکساری با آن ماده می چیند .یک اشعه غیر قطبیده یا باریکه ای از نور ازامواج عمودی واقعی قطبیده تشکیل می شود که این دو اشعه مجزا در داخل ماده bire fringent تقسیم می شود عملکرد ( طرزکار ) جداکنندهها و منتشر کندهها ( پخش کننده ها ) برانار bire fringent استوار می باشد ( یا در حداقل قطبش ) . مواد بسیاری وجود دارند که خواص bire fringent رانشان می دهند .

Calcite ( ) و rutile ( ) معولاً به خاطرخواص bire fringent شان استفاده می شوند . کوارتز نیز این خواص را دارد می تواند درموقعیتهای زیادی ایجاد مشکل کند . یک ماده bire fringent یک ساختار کریستالی دارد. در داخل این ساختار یک محور نوری وجود دارد . ( در بعضی ازمواد بیشتر از یکی ) هنگامی که یک اشعه تحت یک زاویه به محور نوری کربستال وارد می شود آن اشعه به دو اشعه تقسیم می شود. یک اشعه ( معمولی ) قطبش عمودی دارد اشعه دیگر ( اشعه غیر معمولی ) نسبت به اشعه معمولی قطبش Orthogonal دارد .

برای اشعه معمولی ماده یک فهرست انکسای ثابت را نماش می دهد ( در مورد Calcite 66/1 ) برای اشعه غیر معمولی بسته به زوایه برخورد بخشی از اشعه اصلی ماده یک فهرست انکساری متغییر را نمایش می دهد . ( بین 1.49 تا 1.66 ) یک اثر ( ) بسیار مفیدی در اینجا این است که ما می توانیم یک زوایه برخوردی را آنچنان که یک اشعه با فصل مشترک هوا-ماده مواجه می شود بیابیم . اشعه معمولی شکسته می شود اما اشعهغیر معمولی بازتاب می شود. زوایه برخوردی در موردی که این اتفاق می افتد Brewster نامیده می شود . این یک راه خوب برای جدایی یک اشعه غیر قطبیده به دو اشعه قطبیده Orthogonal است.

بسیاری از مواد معمولی اثر فوق را نمایش میدهند هنگامی که نور قوی خورشید روی آنها می افتد نور یک قطبش آن جذب و نور قطبش Orthogonal بازتاب می شود .
برای مثال برگ سبز یک درخت در نور مستقیم خورشید به نظر می رسد علت این موضوع بارتاب قطبش قوی از سطح می باشد . اگر شما در حال گرفتن عکس از یک صفحه درخشنده نورانی باشید شما می توانید از یک فیلتر قطبنده استفاده کنید . اگر فیلتر را به زوایه صحیح بچرخانید بازتاب قطبیده ( از سطح ) بلوکه خواهد شد . ولی تنها قسمتی از نور تابیده شده دقیقاً از یر سطح بلوکه خواهد شد . بنابراین رنگها تشدید می شوند .

شما می توانید اثر یکسان استفاده قطبی کردن ( قطبش ) عینک خورشیدی را ببینید . شکستهای مختلف بدست آورده شده وابسته به رابطه ارتباط زاویه برخورد به محور نوری کریستال می باشد . توجه به آنکه برای اشعه های موازی با محور نوری یا 90 درجه نسبت به آن اگر آن اشعه عمود به کریستال است هر دو قطبش از میان فصل مشترک متاثر شده عبور داده می شوند اگر اشعه عمود به کریستال نباشد آن به دو اشعه مجزای قطبش معولی و غیر معمولی پاشیده می شود.

برای یک اشعه رسیده و در یک زوایه به محور فوری ولی عمود بر فصل مشترک کریستال ـ هوا اشعه معمولی شکسته نمی شود اما اشعه غیر معمولی شکسته می شود.