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