Como calcular a espessura de uma polarização Rotator

placa de fase , polarização rotador, placa de retardo , waveplate --- chamá-lo por qualquer nome , um dispositivo que pode alterar a direção ou o caráter de polarização de um feixe de luz é muito mais conveniente do que transformar o seu laser em seu lado. Então pegue um pedaço de material birrefringente e nós vamos descobrir como espessa ele precisa ser
. Coisas que você precisa
papel e lápis ou calculadora
Instruções
determinar a espessura de um rotator polarização
1 Calcita é um material birrefringente .

Encontre os índices de refração para o seu material birrefringente no comprimento de onda que você vai usar . Materiais birrefringentes tem dois índices de refracção para a luz polarizada em direcções ortogonais , e esses índices mudar como uma função do comprimento de onda . Um catálogo de materiais ou de recursos on-line vai lhe dar os índices que você precisa.

Como exemplo, vamos usar calcite no comprimento de onda de 590 nanômetros. Os dois índices para calcita são 1.658 e 1.486 .
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Subtrair os dois índices para encontrar a medida de birrefringência .

Para o nosso exemplo , calcite, a diferença é de 0,172 .

(Nota , para algumas aplicações o sinal da diferença é importante , já que alguns cristais são opticamente negativo e alguns opticamente positiva. Nós não vamos se preocupar com isso , mas se nós , nosso catálogo de materiais faria dizem-nos que a calcita é opticamente negativo. )
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Determinar quanto rotação de polarização que você quer. Normalmente, waveplates são usados ​​para introduzir atrasos de fase de qualquer meio de onda ou uma onda trimestre. Uma placa de quarto de onda inserida em mudanças feixe de luz polarizada linearmente à luz elipticamente polarizada , enquanto uma placa de meia onda gira um feixe polarizada linearmente em um ângulo de polarização diferente.

Para o nosso exemplo , vamos ir para um retardo de um quarto de onda .
4 para fornecer a quantidade certa de polarização retardo , a espessura deve ser exata

Calcule a espessura utilizando a relação
t = ( lambda /delta) * wavefraction

onde lambda é o comprimento de onda , delta é a medida de birrefringência , eo wavefraction é o atraso polarização desejada , medida em frações de uma onda.

para o nosso exemplo , à procura de um retardo de quarto de onda em calcite em um comprimento de onda de 590 nanómetros , a espessura é t = ( ( 590 10 ^ -9 ) /( 0,172 ) )
( 1/4 ) = 0,86 * 10 ^ -6 metros , ou menos do que 1 micron !
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Adicionar um pouco mais de espessura ! Embora esta seja matematicamente correto e este phaseplate faria exatamente o que quer que ele faça , é tão fina que seria extremamente frágil , se ele poderia até mesmo ser fabricado. Então, em vez de calcular para uma diferença de fase de um quarto de onda , vamos calcular para uma diferença de fase de algo como 10 1/4 ondas. Isto dá-nos uma espessura de cerca de 35,2 micra , o qual é , pelo menos, no sentido de obter razoável . Contanto que você incluir o "extra" diferença de fase não inteiro você quiser, você pode fazer o waveplate mais grosso com este princípio.