Οι πολωτές είναι οπτικά στοιχεία τα οποία διαμορφώνουν την κατάσταση πόλωσης του διερχόμενου φωτός.

Σχετικά έγγραφα
Βασικές διαδικασίες παραγωγής πολωμένου φωτός

συνίστανται από πολωτή που επιτρέπει να περνούν µόνο τα κατακόρυφα πολωµένα κύµατα.

ΠΟΛΩΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ. H γραφική αναπαράσταση ενός κύματος φωτός δίνεται στο Σχήμα 1(α) που ακολουθεί: ΣΧΗΜΑ 1

Βασικές διαδικασίες παραγωγής πολωμένου φωτός

Μέτρηση Γωνίας Brewster Νόμοι του Fresnel

Περιεχόμενα διάλεξης

Φυσική Οπτική (Ε) Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Ενότητα 9: Κυκλικά και ελλειπτικά πολωμένο φως - μετατροπή του σε γραμμικά πολωμένο φως

ΕΙΔΗ ΚΥΜΑΤΩΝ εγκάρσια διαμήκη

Πως διαδίδονται τα Η/Μ κύματα σε διαφανή διηλεκτρικά?

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ

γ) Να σχεδιάσετε τις γραφικές παραστάσεις απομάκρυνσης - χρόνου, για τα σημεία Α, Β και Γ, τα οποία απέχουν από το ελεύθερο άκρο αντίστοιχα,,

Περιεχόμενα διάλεξης

Γραµµικά πολωµένο φως - Ο νόµος του Malus

ΕΠΩΝΥΜΟ ΟΝΟΜΑ ΤΑΞΗ ΤΜΗΜΑ ΗΜ/ΝΙΑ ΚΥΡΙΑΚΗ 11/3/2012 ΧΡΟΝΟΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ: 10:30-13:30

sin 2 n = sin A 2 sin 2 2 n = sin A = sin = cos

Q 40 th International Physics Olympiad, Merida, Mexico, July 2009

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Εργαστήριο Φυσικής ΙΙΙ - Οπτική. Πέτρος Ρακιτζής. Τμήμα Φυσικής

Περίθλαση και εικόνα περίθλασης

Ενδεικτικές Λύσεις Θεμάτων Τελικών Εξετάσεων στη Θεματική Ενότητα ΦΥΕ34

Γραµµικά πολωµένο φως - Ο νόµος του Malus

δ) Αν ένα σηµείο του θετικού ηµιάξονα ταλαντώνεται µε πλάτος, να υπολογίσετε την απόσταση του σηµείου αυτού από τον πλησιέστερο δεσµό. ΑΣΚΗΣΗ 4 Μονοχρ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2ο: ΜΗΧΑΝΙΚΑ- ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ.

Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήµιο Ενδεικτικές Λύσεις Θεµάτων Τελικών εξετάσεων στη Θεµατική Ενότητα ΦΥΕ34. Ιούλιος 2008 KYMATIKH. ιάρκεια: 210 λεπτά

Φίλιππος Φαρμάκης Επ. Καθηγητής. Δείκτης διάθλασης. Διάδοση του Η/Μ κύματος μέσα σε μέσο

1) Η εξάρτηση του δείκτη διάθλασης n από το μήκος κύματος για το κρύσταλλο του ιωδιούχου ρουβιδίου (RbI) παρουσιάζεται στο παρακάτω σχήμα.

ΑΣΚΗΣΗ 11 Μελέτη πόλωσης του φωτός και των οπτικά ενεργών ουσιών

ΣΥΣΚΕΥΗ ΦΑΙΝΟΜΕΝΩΝ ΠΟΛΩΣΗΣ POA01 ΦΥΛΛΑΔΙΟ ΟΔΗΓΙΩΝ ΧΡΗΣΕΩΣ

EΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΣΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΔΙΑΘΛΑΣΗ ΟΛΙΚΗ ΑΝΑΚΛΑΣΗ

cos ϑ sin ϑ sin ϑ cos ϑ

Ηλεκτρομαγνητισμός. Ηλεκτρικό πεδίο νόμος Gauss. Νίκος Ν. Αρπατζάνης

Το Φως Είναι Εγκάρσιο Κύμα!

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΤΟ ΥΛΙΚΟ ΕΧΕΙ ΑΝΤΛΗΘΕΙ ΑΠΟ ΤΑ ΨΗΦΙΑΚΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΑ ΒΟΗΘΗΜΑΤΑ ΤΟΥ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟΥ ΠΑΙΔΕΙΑΣ.

ΘΕΜΑ Α Στις ερωτήσεις Α1 Α4 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Πόλωση ηλεκτρικού πεδίου

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΚΥΜΑΤΙΚΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ

max 0 Eκφράστε την διαφορά των δύο θετικών λύσεων ώς πολλαπλάσιο του ω 0, B . Αναλύοντας το Β σε σειρά άπειρων όρων ώς προς γ/ω 0 ( σειρά

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης Τμήμα Φυσικής Εργαστήρια Οπτικής ΠΟΛΩΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ. Μάκης Αγγελακέρης 2009

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ» ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Επιστημονική Φωτογραφία (Ε)

ΑΡΧΗ 1ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΤΑΞΗ : Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : OKTΩΒΡΙΟΣ 2017 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ : 7

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Εργαστήριο Φυσικής ΙΙΙ - Οπτική. Πέτρος Ρακιτζής. Τμήμα Φυσικής

Κεφάλαιο 2 ο Ενότητα 1 η : Μηχανικά Κύματα Θεωρία Γ Λυκείου

0,5s s H μέγιστη ταχύτητα ταλάντωσης των μορίων του ελαστικού μέσου είναι. 0,5s s

Υλικό Φυσικής Χημείας Μηχανική στερεού. Τρεις κινήσεις ενός

ΕΙΔΗ ΚΥΜΑΤΩΝ εγκάρσια διαμήκη

Σώματα σε επαφή και Απλή Αρμονική Ταλάντωση

1 Polarization spectroscopy

10. ΓΕΩΔΑΙΤΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

papost/

Σχολή E.Μ.Φ.Ε ΦΥΣΙΚΗ ΙΙΙ (ΚΥΜΑΤΙΚΗ) Κανονικές Εξετάσεις Χειµερινού εξαµήνου t (α) Αν το παραπάνω σύστηµα, ( m, s,

ΚΥΜΑΤΙΚΗ - ΟΠΤΙΚΗ 128

1. Πηγή αρμονικών κυμάτων συχνότητας 5 Hz εξαναγκάζει το άκρο Ο ενός γραμμικού ελαστικού μέσου, το

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΚΥΜΑΤΙΚΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ

( () () ()) () () ()

Σφαίρα σε ράγες: Η συνάρτηση Lagrange. Ν. Παναγιωτίδης

Φυσική για Μηχανικούς

1.1.1 Εσωτερικό και Εξωτερικό Γινόμενο Διανυσμάτων

Κεφάλαιο 3. Κίνηση σε δύο διαστάσεις (επίπεδο)

Οπτική Μικροκυμάτων ΜΚ 1, ΜΚ 2

ΑΣΚΗΣΗ ΧΧ ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΠΟΛΩΜΕΝΟΥ ΦΩΤΟΣ - ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ FRESNEL

Δίκτυα Τηλεπικοινωνιών. και Μετάδοσης

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ

Κεφάλαιο 2. Διανύσματα και Συστήματα Συντεταγμένων

Κεφάλαιο 2. Διανύσματα και Συστήματα Συντεταγμένων

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΟΕΦΕ 2013 ΤΑΞΗ: Γ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

1. Η συχνότητα αρμονικού κύματος είναι f = 0,5 Hz ενώ η ταχύτητα διάδοσης του υ = 2 m / s.

HMY 333 Φωτονική Διάλεξη 12 Οπτικοί κυματοδηγοί

Θέμα 1 ο (Μονάδες 25) προς τη θετική φορά του άξονα χ. Για τις φάσεις και τις ταχύτητες ταλάντωσης των σημείων Α και Β του μέσου ισχύει:

1. Εγκάρσιο αρμονικό κύμα μήκους κύματος 0,2 m διαδίδεται σε γραμμικό ελαστικό μέσο το οποίο ταυτίζεται

Συµβολή - Στάσιµα κύµατα.

Κεφάλαιο 0 Μιγαδικοί Αριθμοί

ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΑΙ ΤΩΝ ΥΟ ΚΥΚΛΩΝ) Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 2002 ÈÅÌÅËÉÏ

5 Σχετικιστική μάζα. Στο Σ Πριν Μετά. Στο Σ

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ: ΚΥΜΑΤΑ

ΟΡΟΣΗΜΟ Σε δύο σημεία Π Σε δύο σημεία Π Δύο πηγές Π 1

ΥΔΡΟΣΤΑΤΙΚΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΣΕ ΕΠΙΦΑΝΕΙΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΣΕ ΕΠΙΠΕΔΕΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΣΕ ΚΑΜΠΥΛΕΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΕΣ ΕΠΙΠΛΕΥΣΗ

ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΕΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΑΙ ΤΩΝ ΥΟ ΚΥΚΛΩΝ) Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 2002

Διαγώνισμα Γ Λυκείου Τετάρτη 9 Μαΐου 2018

ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΗ ΟΠΤΙΚΗ. Ανάκλαση. Κάτοπτρα. Διάθλαση. Ολική ανάκλαση. Φαινόμενη ανύψωση αντικειμένου. Μετατόπιση ακτίνας. Πρίσματα

ΦΥΕ 14 Διανύσματα. 1 Περιγραφή διανυσμάτων στο χώρο Γεωμετρική περιγραφή: Τα διανύσματα περιγράφονται σαν προσανατολισμένα ευθύγραμμα

Το ελαστικο κωνικο εκκρεμε ς

Θέση και Προσανατολισμός

Β ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ. Ημερομηνία: Τρίτη 27 Δεκεμβρίου 2016 Διάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ ΘΕΜΑΤΑ

ΦΥ Σ ΙΚΗ ΚΑ ΤΕΥ ΘΥ ΝΣΗΣ

Γραφικά με υπολογιστές. Διδάσκων: Φοίβος Μυλωνάς. Διαλέξεις #11-#12

Γενικές εξετάσεις Φυσική Γ λυκείου θετικής και τεχνολογικής κατεύθυνσης

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ

( () () ()) () () ()

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ (ΑΠΟΦΟΙΤΟΙ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 28/02/16 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ ΘΕΜΑ Α

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΧΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΦΥΕ η ΕΡΓΑΣΙΑ

Γ.Κονδύλη 1 & Όθωνος-Μ αρούσι Τ ηλ. Κέντρο: , /

Π. Ασβεστάς Γ. Λούντος Τμήμα Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων

Οδηγία: Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις Α1-Α4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

( )U 1 ( θ )U 3 ( ) = U 3. ( ) όπου U j περιγράφει περιστροφή ως προς! e j. Γωνίες Euler. ω i. ω = ϕ ( ) = ei = U ij ej j

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΙΟΣ 2019 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΕΝΝΕΑ (6)

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ

Transcript:

Μαθηματική Περιγραφή Πολωτών: Πίνακες Jones Οι πολωτές είναι οπτικά στοιχεία τα οποία διαμορφώνουν την κατάσταση πόλωσης του διερχόμενου φωτός. Σύμφωνα με το αποτέλεσμα που επιτυγχάνουν, οι πολωτές κατατάσσονται σε τρεις βασικές κατηγορίες: Γραμμικός πολωτής (Linear Polarizer) Απομακρύνει επιλεκτικά όλο ή το μεγαλύτερο μέρος του ταλαντούμενου πεδίου Ε δοθείσας διεύθυνσης ενώ επιτρέπει να διέρχονται ταλαντώσεις κάθετης προς αυτήν διεύθυνσης. Λειτουργία γραμμικού πολωτή Στο Σχήμα περιγράφεται η διέλευση μη πολωμένου φωτός διαμέσου επίπεδου πολωτή κατά την +z διεύθυνση. Εδώ, ο άξονας διάδοσης (ΤΑ Transmission Ais) είναι κατακόρυφος. Το μη πολωμένο φως παριστάνεται με δύο κάθετες ( και ) ταλαντώσεις, αφού οποιαδήποτε διεύθυνση ταλάντωσης μπορεί να αναλυθεί κατά μήκος αυτών των δύο συνιστωσών. Το διαδιδόμενο φως περιλαμβάνει συνιστώσες μόνο κατά μήκος της ΤΑ διεύθυνσης και κατά συνέπεια είναι γραμμικά πολωμένο κατακόρυφα (-διεύθυνση). Οι οριζόντιες συνιστώσες του αρχικού φωτός έχουν απομακρυνθεί με απορρόφηση. Πλακίδιο Καθυστέρησης Φάσης (Phase Retarder) Το πλακίδιο καθυστέρησης φάσης δεν απομακρύνει καμία από τις ορθογώνιες συνιστώσες του ταλαντούμενου πεδίου Ε, αλλά εισάγει μια διαφορά φάσης μεταξύ αυτών. Αν φως που αντιστοιχεί σε κάθε διεύθυνση ταλάντωσης ταξιδεύει με διαφορετική ταχύτητα μέσα σε ένα τέτοιο πλακίδιο καθυστέρησης, θα υπάρχει αθροιστική διαφορά φάσης Δφ μεταξύ των δύο κυμάτων καθώς αυτά εξέρχονται. 73

Λειτουργία πλακιδίου καθυστέρησης φάσης Στο Σχήμα περιγράφεται η επίδραση πλακιδίου καθυστέρησης φάσης σε μη πολωμένο φως και για την περίπτωση που η κατακόρυφη συνιστώσα ταξιδεύει μέσα στο πλακίδιο ταχύτερα από την οριζόντια συνιστώσα. Αυτό σημειώνεται με τον «χωρικό» διαχωρισμό των δύο συνιστωσών πάνω στον οπτικό άξονα μετά τη διέλευση από το πλακίδιο. Οι δύο διευθύνσεις, του ταχύ άξονα (FA Fast Ais) και του αργού άξονα (SA Slow Ais) του πλακιδίου, σημειώνονται στο Σχήμα. Όταν η καθαρή διαφορά φάσης είναι Δφ = 9 ο, το πλακίδιο ονομάζεται πλακίδιο λ/4, ενώ όταν είναι Δφ = 8 ο ονομάζεται πλακίδιο λ/. Πλακίδιο Περιστροφής (Rotator) Το πλακίδιο αυτό έχει ως αποτέλεσμα την περιστροφή της διεύθυνσης γραμμικά πολωμένου φωτός, που πέφτει πάνω του, κατά συγκεκριμένη γωνία. Κατακόρυφα γραμμικά πολωμένο φως που πέφτει σε πλακίδιο περιστροφής φαίνεται στο Σχήμα. Λειτουργία πλακιδίου περιστροφής 74

Με βάση τα διανύσματα Jones θα γίνει μια προσπάθεια να δημιουργηθούν στοιχεία Πίνακα που παράγουν μαθηματικά το ίδιο αποτέλεσμα. Γραμμικός πολωτής με ΤΑ κατακόρυφο Έστω γραμμικός πολωτής με άξονα διάδοσης (ΤΑ) κατακόρυφο όπως φαίνεται σε προηγούμενο αντίστοιχο Σχήμα. Έστω ότι ένας Πίνακας παριστάνει τη λειτουργία του πολωτή πάνω σε κατακόρυφα πολωμένο φως, και έστω ότι τα στοιχεία του πίνακα που πρέπει να προσδιοριστεί παριστάνονται με τα γράμματα a, b, c, και d. Το προκύπτον διαδιδόμενο ή παραγόμενο φως σε αυτή την περίπτωση πρέπει πάλι να είναι κατακόρυφα γραμμικά πολωμένο φως. Συμβολικά, a b = Αυτή η εξίσωση Πίνακα είναι ισοδύναμη με τις αλγεβρικές εξισώσεις a + b = c + d = από την οποία συμπεραίνεται ότι b = και d =. Για τον προσδιορισμό των στοιχείων a και c, έστω ότι ο ίδιος πολωτής λειτουργεί σε οριζόντια πολωμένο φως. Τώρα δεν περνάει καθόλου φως, ή με αντίστοιχες αλγεβρικές εξισώσεις a b = a + b = c + d = από τις οποίες προκύπτει a = και c =. Συμπεραίνεται λοιπόν ότι ο κατάλληλος πίνακας είναι: = που παριστάνει γραμμικό πολωτή με ΤΑ κατακόρυφο. 75

Γραμμικός πολωτής με ΤΑ οριζόντιο Ο πίνακας για γραμμικό πολωτή με ΤΑ οριζόντιο, αποκτάται με παρόμοιο τρόπο και είναι = Γραμμικός πολωτής με ΤΑ 45 ο ως προς τον άξονα Γραμμικά πολωμένο φως στην ίδια διεύθυνση καθώς και στην κάθετη προς τον ΤΑ περνάει διαμέσου του πολωτή. Ακολουθώντας την προηγούμενη προσέγγιση ή ισοδύναμα a b a b και = = a+ b= c+ d = a b= c d = από τις οποίες προκύπτει α = b = c = d = ½. Οπότε ο σωστός Πίνακας είναι: = Γραμμικός πολωτής με ΤΑ θ ο ως προς τον άξονα Κατά τον ίδιο τρόπο ο Πίνακας σε αυτή τη γενική περίπτωση προκύπτει cos θ sinθcosθ = sinθcosθ sin θ στον οποίο περιέχονται ως ειδικές περιπτώσεις οι δύο προηγούμενες (θ = 9 ο και θ = 45 ο ). 76

Πλακίδιο καθυστέρησης φάσης Εδώ θα πρέπει να κατασκευάσουμε Πίνακα που να μετασχηματίζει τα στοιχεία o o iϕ i( ϕ+ ε) o E e E e και iϕ i( ϕ+ ε ) o E e E e Προσεκτική διερεύνηση δείχνει ότι αυτό ολοκληρώνεται από τη λειτουργία του Πίνακα iϕ i( ) Eoe ϕ + ε Eoe iϕ i( ϕ+ ε) Eoe Eoe iε e = iε e Έτσι, η γενική μορφή του Πίνακα που αναπαριστά ένα πλακίδιο καθυστέρησης θα είναι iε e = iε e όπου ε και ε (που μπορεί να είναι θετικές ή αρνητικές ποσότητες) παριστούν το προχώρημα στη φάση των συνιστωσών E και E του προσπίπτοντος φωτός. Πλακίδιο λ/4 (Quarter-Wave-Plate QWP) Σε αυτή την περίπτωση είναι Δ ε = π και θα πρέπει να διακρίνουμε την περίπτωση για την οποία ε ε = π (SA κατακόρυφος) (εδώ προηγείται η συνιστώσα FA οριζόντιος) από την περίπτωση ε ε = π (SA οριζόντιος) (εδώ προηγείται η συνιστώσα FA κατακόρυφος) 77

Πλακίδιο λ/4 (SA κατακόρυφος) Έστω ότι ε = π 4 και ε = π 4 ε ε = π 4 ( π 4) = π τότε προκύπτει μια κοινή μορφή πίνακα συμμετρικής μορφής: iε e 4 e /4 e iε 4 = = = e e i όπου στον τελευταίο πίνακα έχει χρησιμοποιηθεί η σχέση ταυτότητα e / = i /4 /4 / = και η e e e Πλακίδιο λ/4 ( SA οριζόντιος) Τώρα ε = π 4 και ε = π 4 οπότε 4 e /4 e 4 = = e i Πλακίδιο λ/ (Half-Wave-Plate HWP) Αντίστοιχοι Πίνακες για πλακίδια λ/ όπου Δ ε = π είναι: Πλακίδιο λ/ (SA κατακόρυφος) e / e = = e Πλακίδιο λ/ (SA οριζόντιος) e / e = = e Τα στοιχεία των δύο παραπάνω Πινάκων είναι ταυτόσημα αφού προχώρημα της φάσης κατά π, από φυσική άποψη, ισοδυναμεί με καθυστέρηση κατά π. Μόνη διαφορά είναι οι παράγοντες μπροστά από τους πίνακες οι οποίοι διαμορφώνουν τις φάσεις όλων των στοιχείων του διανύσματος Jones με τον ίδιο τρόπο και κατά συνέπεια δεν επηρεάζουν την ερμηνεία των αποτελεσμάτων. 78

Η απαίτηση για ένα πλακίδιο περιστροφής κατά γωνία β είναι ότι ένα διάνυσμα Ε ταλαντούμενο γραμμικά σε γωνία θ, πρέπει να μετασχηματισθεί σε ένα άλλο που ταλαντώνεται γραμμικά σε γωνία (θ + β). Αυτό σημαίνει ότι τα στοιχεία του Πίνακα πρέπει να ικανοποιούν τη σχέση ή ισοδύναμα τις εξισώσεις a b cosϑ cos( ϑ+ β) sinϑ = sin( ϑ+ β) acosϑ + bsinϑ = cos( ϑ+ β) ccosϑ+ dsinϑ = sin( ϑ+ β) που με τη βοήθεια των τριγωνομετρικών ταυτοτήτων: δίνουν cos( ϑ + β) = cosϑcos β sinϑsin β sin( ϑ+ β) = sinϑcos β + cosϑsin β a = cos β b= sin β c = sin β d = cos β έτσι ώστε ο ζητούμενος Πίνακας για περιστροφή κατά γωνία +β είναι cos β sin β = sin β cos β Συνοπτικά όλα τα παραπάνω περιέχονται στον πίνακα: 79

Παράδειγμα. Παραγωγή κυκλικά πολωμένου φωτός με συνδυασμό γραμμικού πολωτή και πλακιδίου λ/4. Έστω γραμμικός πολωτής (LP ) παράγει φως ταλαντούμενο σε γωνία 45 ο, το οποίο στη συνέχεια διαδίδεται διαμέσου του πλακιδίου λ/4 (QWP ). Παραγωγή δεξιόστροφα κυκλικά πολωμένου φωτός Στη διάταξη αυτή το φως που προσπίπτει πάνω στο πλακίδιο λ/4 διαιρείται ισόποσα μεταξύ ταχύ και αργού άξονα. Κατά την έξοδο, μια διαφορά φάσης 9 ο δημιουργεί το κυκλικά πολωμένο φως. Από Μαθηματική σκοπιά, η διαδικασία είναι ισοδύναμη με την επίδραση του Πίνακα πλακιδίου λ/4 πάνω στο διάνυσμα Jones του γραμμικά πολωμένου φωτός. e e i = i /4 /4 δίνοντας δεξιόστροφα κυκλικά πολωμένο φως πλάτους γραμμικά πολωμένου φωτός. φορές το πλάτος του αρχικά Αν εναλλαγούν ο ταχύς με τον αργό άξονα του πλακιδίου λ/4, με ίδιους υπολογισμούς καταλήγουμε σε αριστερόστροφα κυκλικά πολωμένο φως. 8

Παράδειγμα. Διέλευση αριστερόστροφα κυκλικά πολωμένου φωτός μέσα από πλακίδιο λ/8. Λύση Κατ αρχάς απαιτείται ο προσδιορισμός του Πίνακα που παριστάνει το πλακίδιο λ/8. Το πλακίδιο αυτό εισάγει μια σχετική φάση π/8 = π/4 ή 45 ο. Έτσι, θέτοντας ε = προκύπτει iε e = = iε /4 e e Αυτός ο Πίνακας δρα πάνω στο διάνυσμα Jones του αριστερόστροφα κυκλικά πολωμένου φωτός: = = 4 i /4 i e i π ie e 3 π/4 και το προκύπτον διάνυσμα Jones υποδηλώνει ότι το φως είναι ελλειπτικά πολωμένο και οι συνιστώσες είναι εκτός φάσης κατά 35 ο. Χρησιμοποιώντας το ανάπτυγμα του Euler για το e i3 π /4 προκύπτει i3 π /4 e = + i και με βάση την τυπική γραφή γι αυτή την περίπτωση έχουμε A = B + ic (γενική μορφή διανύσματος Jones) όπου Α =, B =, C =. Συγκρίνοντας αυτό τον Πίνακα με τη γενική μορφή E o iϕ E E o o e = = iϕ E E e o o προκύπτει ότι Ε o =, E o = και με τη βοήθεια της εξίσωσης tana E E cosε = προσδιορίζεται ότι α = - 45 ο E o o o - Eo (E προηγείται της E ). 8