Żeby nie przedłużać przypomnę fotkę z poprzedniej notki:
rys1
Taki obraz prążków uzyskałem ze spolaryzowanego światła na płytce przeźroczystego dielektryka. Polaryzacja światła zaznaczona jest czarnymi strzałkami. Na fotce wyglądają one nieco ukośnie, ale tak naprawdę sa pionowe. To że są pionowe to jeszcze żaden problem, ale ich bliźniaczy wygląd już nie jest wcale taki oczywisty. Co trzeba zauważyć to to że prążki jasne są jakby nieco większe, od prążków ciemnych. Żaden z obszarów nie wydaje się zupełnie ciemny. Ja rozumiem to tak że moc lasera jest znaczna i pomimo że teoretycznie powinien odbić się tylko promień spolaryzowany, mamy w nim domieszkę światła niespolaryzowanego. Założyć należy więc że prążek jasny ma składową światła w jakim fazy się sumują i składową światła niespolaryzowanego. Trzeba więc oddzielić dwie osobne drogi badania. Jedna droga polega na zbadaniu światła niespolaryzowanego w tym obrazie, oraz badanie światła spolaryzowanego przez kaskadę filtrów polaryzacyjnych. Pytanie jest jaki mamy udział w uzyskanym obrazie światła spolaryzowanego do światła nie spolaryzowanego. Myślę że każdy kolejny filtr na drodze światła, da nam strumień fotonów bardziej spolaryzowany, ale nigdy nie osiągniemy światła jednorodnie spolaryzowanego. Nie ma znaczenia czy przechodzi przez filtr 1% światła niespolaryzowanego, czy 50%. Na każdym filtrze kaskady nadal będziemy mieć jakiś procent fotonów niespolaryzowanych. Badając światło filtrami błonowymi praktycznie to było nie do wyłapania (przynajmniej na tych filtrach z teleskopów astronomicznych).
Wytłumaczenie powstania tych prążków jest takie jak na rysunku 2:
Rys2
Jasne prążki to miejsca gdzie fazy się sumują (żółte strzałki) , a ciemne prążki to miejsca gdzie fazy światła się odejmują (czarne strzałki). Trudno mi pojąć czemu właśnie tak, dla mnie naturalne by było gdyby prążki były poziomo. Zadziwia mnie też to że prążki są jak od kalki robione. Zawsze gdy robiłem podobne eksperymenty prążki były w postaci kuków, a nawet okręgów. Mniejsza z tym.
Postanowiłem zobaczyć czy wprowadzenie w kaskadę drugiego filtra poprawi kontrast prążków. Wykonałem więc układ taki jak na rys3:
rys3
Światło z lasera L pada na filtr polaryzacyjny F1, a z niego na F2. Po dwukrotnym spolaryzowaniu w tym samym kierunku światło przechodzi przez soczewkę by ujawnić prążki.Wynik jest lepszy ale filtr F2 wprowadza dwa dodatkowe odbicia, przez co prążki jakby falują:
rys4
Każdy kolejny filtr podwaja liczbę promieni światła. W tym układzie mamy 2 filtry, więc na tej fotce mamy złożenie 4 promieni. Wzór się przez to skomplikował, ale można wyróżnić miejsca jakie są tym razem już mocno zaczernione. Zaznaczyłem je strzałkami. Na fotce nie jest to tak dobrze widoczne jak w realu. Natomiast prążki jasne nie budzą żadnej wątpliwości gdzie są wzmocnione.
Idzie jak spłatka nasza falowość światła. Cały czas jednak pamiętamy że polaryzacja światła jest pionowa. Nie wnikam czy składowa E związana jest z polaryzacją (oficjalne stanowisko fizyki), czy składowa B (magnetyczna), a może ich suma skalarna. Niezależnie jak ustawimy nasze fazy światła, musimy je odfiltrować tak, by odsiać niechciane składowe i uzyskać tylko czysty obraz interferencyjny. Jak to można zrobić? Kolejny filtr wprowadzi nam już nie 4, a 8 osobnych strumieni światła. Każdy kolejny filtr będzie nas przybliżał do obrazu jednorodnie oświetlonego. Wiem, że tak sie dzieje bo wprowadziłem do 4 filtrów w kaskadzie. Wierzcie, albo nie...nie będę o tym lał wody...bo tak możemy sie bawić do 10^n filtrów bez żadnego sensu.
Nię będę bajerował że latami szukałem rozwiązania, bo tak nie było. Stosunkowo szybko i bezboleśnie uzyskałem obraz jaki daje mi do myślenia, ale to już w kolejnej notce. Pozdrawiam
tagi: nauka, fizyka, światło, interferencja, polaryzacja, falowość
Inne tematy w dziale Technologie
