Polarisator dan Lempeng Gelombang

Polarisator memilih keadaan polarisasi dan lempeng gelombang menggeser fase relatif komponen, yang merupakan alat dasar untuk mengendalikan cahaya terpolarisasi.

Definition

Elemen optik yang bekerja pada polarisasi, dengan polarisator mentransmisikan komponen polarisasi yang dipilih dan lempeng gelombang memperkenalkan perlambatan fase tetap antara komponen ortogonal untuk mengubah keadaan polarisasi.

Scope

Topik ini mencakup komponen optik yang digunakan untuk menghasilkan, mengubah, dan menganalisis cahaya terpolarisasi. Ini mencakup polarisator dikroik dan reflektif serta pemisah berkas polarisasi, hukum Malus untuk transmisi melalui polarisator, aksi lempeng gelombang (retarder) yang memperkenalkan perbedaan fase terkontrol antara komponen ortogonal, lempeng setengah gelombang dan seperempat gelombang serta penggunaannya dalam memutar polarisasi linear atau menghasilkan polarisasi sirkular, dan kombinasi elemen-elemen ini yang dijelaskan oleh kalkulus Jones. Ini membahas cara praktis pengendalian polarisasi yang mendasari banyak instrumen.

Core questions

• Bagaimana polarisator memilih polarisasi dan berapa banyak cahaya yang ditransmisikannya?
• Bagaimana lempeng gelombang mengubah keadaan polarisasi cahaya?
• Bagaimana lempeng setengah gelombang dan seperempat gelombang digunakan dalam praktik?
• Bagaimana kombinasi elemen-elemen ini mengubah satu polarisasi menjadi polarisasi lainnya?

Key concepts

• polarisator
• hukum Malus
• lempeng gelombang
• lempeng setengah gelombang
• lempeng seperempat gelombang
• sumbu cepat dan lambat
• pemisah berkas polarisasi
• perlambatan

Key theories

Hukum Malus

Ketika cahaya terpolarisasi linear melewati polarisator ideal, intensitas yang ditransmisikan sama dengan intensitas insiden dikalikan kuadrat kosinus sudut antara polarisasi dan sumbu transmisi polarisator.

Perlambatan lempeng gelombang

Lempeng birefringen memperkenalkan perbedaan fase antara komponen-komponen di sepanjang sumbu cepat dan lambatnya; lempeng setengah gelombang memutar polarisasi linear sementara lempeng seperempat gelombang mengubah antara polarisasi linear dan sirkular.

Clinical relevance

Polarisator dan lempeng gelombang merupakan komponen inti mikroskop cahaya terpolarisasi yang digunakan dalam patologi diagnostik, polarimeter yang mengukur analit aktif optik seperti glukosa, dan perangkat kristal cair yang mengendalikan cahaya dalam tampilan dan instrumen oftalmik.

History

Malus menetapkan hukum intensitasnya pada tahun 1809, dan Nicol merancang prisma polarisasi kalsit yang menyandang namanya pada tahun 1828. Polarisator lembaran praktis menjadi tersedia secara luas setelah Edwin Land menemukan film polarisasi dikroik pada tahun 1930-an, mendirikan Polaroid Corporation.

Key figures

• Étienne-Louis Malus
• William Nicol
• Edwin Land

Seminal works

• hecht2017
• salehteich2019

Frequently asked questions

Berapa banyak cahaya yang melewati dua polarisator bersilang?

Idealnya tidak ada; ketika sumbu transmisi tegak lurus, hukum Malus memberikan transmisi nol karena kosinus sembilan puluh derajat adalah nol, itulah sebabnya polarisator bersilang tampak gelap.

Bagaimana lempeng seperempat gelombang menghasilkan cahaya terpolarisasi sirkular?

Jika cahaya terpolarisasi linear masuk pada empat puluh lima derajat ke sumbu lempeng, lempeng menunda satu komponen sebesar seperempat panjang gelombang relatif terhadap yang lain, dan dua komponen amplitudo yang sama bergabung menjadi polarisasi sirkular.