31. Поляризационные фильтры

Общая задача поляризационных фильтров – выделение из общего потока излучения составляющих с необходимой поляризацией. Сюда относят поляризаторы, анализаторы, поляриметрические пластины. Материалами для поляризационных фильтров могут служить вещества, обладающие естественным двулучепреломлением: различными показателями преломления для обыкновенного n_o и необыкновенного n_e лучей. Векторы электрического поля Е обыкновенного и необыкновенного лучей ортогонально друг другу. Отличие скоростей распространения v_о = c/n_o и v_e = c/n_e приводит к различию длины оптических путей ΔL = L_гео(n_e – n_о) и соответствующему сдвигу фаз. Как следствие – изменяется вид поляризации выходного излучения по отношению к входному (рис. 3.11, 3.12). Подбирая протяжённость элементов, можно обеспечить заданный сдвиг фаз. Например, используя четвертьволновую пластину, у которой ΔL_опт = λ/4 и ∆φ = π/2, можно трансформировать линейную поляризацию (рис. 3.11) в круговую (рис. 3.12). При Δφ = π, получим линейную поляризацию, ортогональную исходной. Подбирая протяжённость элементов, можно о беспечить заданный сдвиг фаз. Например, используя четвертьволновую пла-

Рис. 3.11. Линейно поляризованная волна (∆φ = 0)

Рис. 3.12. Волна с круговой поляризацией (∆φ = π/2)

стину, у которой ΔL_опт = λ/4 и ∆φ = π/2, можно трансформировать линейную поляризацию (рис. 3.11) в круговую (рис. 3.12). При Δφ = π, получим линейную поляризацию, ортогональную исходной. Прошедший поток I_τ определяется проекцией вектора Е на направление пропускания поляризатора и зависит от вида поляризации падающего излучения и угла поворота θ поляризатора. Для линейной поляризации I_τ ~ (аE_τ)² = АE²cos²θ, для круговой поляризации I_τ = const(θ).

Функции поляризаторов/анализаторов могут выполнять прозрачные диэлектрические пластины, расположенные под углом Брюстера.

В качестве поляризаторов/анализаторов очень часто используют дихроичные материалы. Дихроизм – различие коэффициентов поглощения среды для ортогональных линейно поляризованных составляющих излучения и, следовательно, зависимость поглощения от ориентации вектора электрического поля оптической волны – анизотропия поглощения. Падающий на дихроичную среду линейно поляризованный пучок разделяется на два ортогональных, один из которых значительно поглощается даже в тонком слое материала. Природным дихроичным материалом является кристалл турмалина зеленого цвета с областью пропускания 0,45...0,55 мкм. Это – полудрагоценный камень, широко не используется ввиду высокой стоимости.

32.Основные положения и законы смешения цветов (законы Грассмана).

Первый закон (трехмерности)

Любой цвет однозначно выражается тремя, если они линейно независимы. Линейная независимость заключается в том, что ни один из этих трех цветов нельзя получить сложением двух остальных.

Второй закон (непрерывности)

При непрерывном изменении излучения цвет смеси также меняется непрерывно. Не существует такого цвета, к которому нельзя было бы подобрать бесконечно близкий.

Третий закон (аддитивности)

Цвет смеси излучений зависит только от их цвета, а не от спектрального состава. Следствием является аддитивность цветовых уравнений: если цвета смешиваемых излучений описаны цветовыми уравнениями, то цвет смеси выражается суммой цветовых уравнений.

Цвет есть трехмерная векторная величина, характеризующая группу излуче­ний. визуально неразличимых в колориметрических наблюдениях.