Составители:
Рубрика:
Исследование эллиптически поляризованного света 23
каждой фиксированной точке волны вектор
вращается, изменяя при этом, в
общем случае, свою длину. Уравнение кривой, описываемой концом вектора
G
в
плоскости , найдем, исключив из (3) время (см. например, [1, с. 391, 2, с.
50]) и полагая :
z
x
E
E
constz =
Ex
t
,
xy
E==
sin
=
0xy
E
G
δπ=
0δ=
E
B
z
xyz
y
22
2
22
2
cos
xy xy
AB
AB
δ+−
. (4)
δ
Выражение (4) является уравнением эллипса. Форма и ориентация эллипса в
системе координат определяется параметрами колебаний: A, B и δ .
Описанный случай представляет собой так называемую эллиптически
поляризованную волну. Если вращение вектора происходит по кругу (полуоси
эллипса равны), то поляризация называется круговой или циркулярной. Для этого
необходимо, чтобы 2
δ=
и . Линейную поляризацию также можно
рассматривать как предельный случай эллиптической, когда одна из осей эллипса равна
нулю. В этом случае , или 2 при произвольных значениях амплитуд
волн и .
AB=
δ=π π
A
В оптике эллиптически поляризованные волны получают путем преобразования
линейно поляризованной волны
1
. Такое преобразование реализуется в следующих
случаях:
1) при полном внутреннем отражении,
2) при отражении от поглощающих сред,
3) при отражении от тонких пленок и слоистых сред,
4) при двойном лучепреломлении.
Если линейно поляризованная волна падает на поглощающую среду, то
эллиптическая поляризация в отраженном свете появляется вследствие того, что между
компонентами вектора
G
в плоскости падения и перпендикулярно ей при отражении
возникает сдвиг по фазе; кроме того, коэффициенты отражения для обеих компонент
различны. Изменение состояния поляризации при отражении зависит как от объемных
оптических свойств сред, так и от оптических свойств и структуры поверхностей
раздела. Следовательно, эти свойства можно изучать, исследуя эллиптическую
поляризацию отраженного света. Соответствующий метод исследования получил
название эллипсометрии.
В предлагаемой лабораторной работе для изучения эллиптической поляризации
используется явление двойного лучепреломления. Как известно из кристаллооптики
(см. [1, с. 392]), линейно поляризованная волна, падающая нормально на пластину,
вырезанную из одноосного кристалла, оптическая ось которого параллельна
освещаемой поверхности, порождает две волны, распространяющиеся совместно в
первоначальном направлении. Если совместить направление распространения волн с
направлением , а оптическую ось кристалла с направлением (или ) системы
координат , то вышедшие из пластинки волны (рис.3), будут описываться
уравнениями (3). Направления и называют главными направлениями
кристаллической пластинки. Сдвиг по фазе возникает за счет различия в скорости
распространения ортогонально поляризованных волн в кристалле и определяется
формулой
x y
x y
1
В теории излучения доказывается, что эллиптически поляризованные волны могут зарождаться
непосредственно в элементарных актах излучения. Соответственно и естественный свет можно
рассматривать как совокупность некогерентных эллиптически поляризованных волн. Такое
представление согласуется с приведенным выше представлением естественного света как совокупности
линейно поляризованных волн, так как каждая эллиптически поляризованная волна может быть
разложена на две линейно поляризованные волны.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- …
- следующая ›
- последняя »
