bài giảng môn học quang điện tử và quang điện, chương 4 potx

1 Chương 4: CÁC BỘ PHÂN CỰC 1) Phương pháp - Quá trình phản xạ có thể làm thay đổi dang phân cực sóng. - Các tia ph ản xạ chính là các tia tái bức xạ do dao động của các hạt tải điện tại bề mặt phản xạ. Các hạt tải này bị kích thích bởi điện trường tia tới. - Kim loại có rất nhiều điện tử tự do trên bề mặt, chúng có thể chuyển động theo mọi hướng song song với bề mặt, do đó có thể tái bức xạ tự do theo mọi hướng trong vùng khả kiến . - Với thuỷ tinh một số hướng điện trường gây dao động hạt tải tại bề mặt, do đó tái bức xạ tia phản xạ, còn một số hướng khác sẽ không gây dao động và chỉ truyền qua. -H ầu hết điện trường được định hướng theo các góc vừa gây phản xạ vừa tạo truyền qua. * M ặt phân cực của sóng phân cực thẳng: tạo bởi trục y và tia phản xạ (trục y vuông góc mặt phản xạ). Xét trường hợp mặt phân cực chứa trục x: a) Nếu vector điện trường E vuông góc với mặt phân cực Æ // trục z (gọi là phân cực s) Æ toàn bộ vector E đến bề mặt cùng một lúc Æ gây dao động cực đại trên bề mặt Æ phản xạ mạnh. b) N ếu vector E // mặt phân cực (gọi là phân cực p) Æ E đến bề mặt từng phần Ægây dao động tối thiểu Æ phản xạ yếu, truyền qua mạnh. c) Nếu E tạo góc 0 < θ < 90 o với mặt phân cực: 2 E = E p + E s * Góc Brewster :( David Brewster) 3 E -Với bất kỳ mặt phân cách giữa hai môi trường có chiết suất n 0, n 1 , t ồn tại một góc tới mà tại đó hệ số phản xạ của thành phần phân cực p bằng không. Tại góc tới, tia phản xạ và tia khúc xạ vuông góc với nhau, gọi là góc Brewster, B. T ại góc B tia phản xạ bị phân cực s hoàn toàn . Nếu tia tới phân cực ngẫu nhiên và góc tới bằng góc B, tia phản xạ sẽ phân cực s và tia truy ền qua có cả thành phần phân cực s và p. B = tg -1 (n 1 /n 0 ), v ới thủy tinh quang học B ≈ 57 o . 2/ Bộ phân cực * Brewster Window: là dạng đơn giản nhất trong các bộ phân cực, là t ấm mỏng có 2 mặt song song đặt ở góc B so với tia tới. Khoảng 14% vector phân cực s bị phản xạ trên bề mặt và gần như toàn bộ vector phân cực p sẽ truyền qua. * Lưới dây song song: đặt rất gần nhau so với bước sóng (bước sóng phải lớn ) - Vector điện trường r song song dây s ẽ bị “khoá” (blocked). r - Vector điện trường E vuông góc dây sẽ “cho qua” (passed). - Thường dùng tấm Polyvinyl, khi đó các chuỗi cao phân tử song song đóng vai tr ò lưới dây. * Bộ phân cực tinh thể (hay lưỡng chiết): dùng các tinh thể có vận tốc truyền sóng phân cực s và phân cực p khác nhau → chiết suất sẽ khác nhau với hai dạng phân cực → góc khúc xạ khác nhau, tạo ra 2 tia : O-Ray: Khúc x ạ mạnh (tia thường) E-Ray : khúc xạ yếu (tia dị thường) -Quang trục của tinh th ể không tách. 4 ≡ phương tia tới mà tia O và tia E có cùng chi ết suất → 5 . góc tới bằng góc B, tia phản xạ sẽ phân cực s và tia truy ền qua có cả thành phần phân cực s và p. B = tg -1 (n 1 /n 0 ), v ới thủy tinh quang học B ≈ 57 o . 2/ Bộ phân cực * Brewster Window:. các hạt tải điện tại bề mặt phản xạ. Các hạt tải này bị kích thích bởi điện trường tia tới. - Kim loại có rất nhiều điện tử tự do trên bề mặt, chúng có thể chuyển động theo mọi hướng song song. thuỷ tinh một số hướng điện trường gây dao động hạt tải tại bề mặt, do đó tái bức xạ tia phản xạ, còn một số hướng khác sẽ không gây dao động và chỉ truyền qua. -H ầu hết điện trường được định