Hvordan beregne intensitet Polarisering

Polarisering er smidigere for mye mer enn fancy solbriller. Polarisasjon kan benyttes for å doble mengden av informasjon som bæres på optiske signaler, forbedre kontrasten i mikroskopi, og sonden komponentene i en ukjent prøve. Skal brukes, må det først bli målt og kvantifisert. Fysikere har utviklet et sett av parametere for å hjelpe kvantifisere ulike typer polarisering. De kalles Stokes Parametere, og de kvantifisere intensiteten av polarisering.

Stokes Parametere

Stokes Parametere er praktiske måter å kvantifisere graden eller intensiteten av polarisering. Det er fire, og de representerer den stråleintensitet, graden av vertikal og horisontal polarisering, graden av polarisasjon 45 graders vinkler, og graden av sirkulær polarisasjon.

ligningene

For å beregne Stokes Parametere, de er uttrykt i målbare mengder. De vertikale og horisontale intensiteter er Iv og Ih, intensiteten av polariseringen i den positive og negative 45 graders retninger er I + og I-. De høyre- og venstre-sirkulær polarisert lys kalles IR og IL.

Det finnes flere ulike ekvivalente formuleringer, men utformingen av Stokes parametrene er gitt ved følgende ligninger:

S0 = Iv + Ih

S1 = Iv - Ih

S2 = I + - I-

S3 = IR - IL

Making the Målinger

Ulike verdier kan måles med noen vanlige optiske verktøy. For eksempel; Ih, IV, I + og I- kan måles med et passende stilt lineær polarisator i en lysstråle og å måle intensiteten for hver orientering. For å måle sirkulær polarisasjon, setter du inn en enhet som kalles en fjerdedel waveplate orientert vertikalt i strålen, etterfulgt av en lineær polarisator på 45 grader; måle den intensitet som IR. Deretter roterer kvartalet waveplate til den horisontale og måle den intensitet som IL.

Intensitet av Polarisering

Den andre til fjerde Stokes Parametere representerer styrken av de forskjellige typer polarisasjon. Intensiteten av polariseringen i vertikal og horisontal retning er gitt ved S1 / S0; 45-graders polarisering er gitt ved S2 / S0; og intensiteten av sirkulær polarisasjon er gitt ved S3 / S0. En verdi på 0 representerer upolarisert lys, mens en verdi på 1 representerer lys fullstendig polarisert.

Den samlede Polarisering

En annen måte å bruke Stokes Parametere for å kvantifisere intensitet eller graden av polarisering er netto polarisering. Nettet representerer alle lys polarisert på noen måte, og er gitt ved square_root (S1 ^ 2 + S2 ^ 2 + S3 ^ 2). Oppdeling av denne ved S0 igjen omdanner det til et tall fra 0 til fullstendig upolarisert lys, til en ved fullt polarisert lys.