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光的偏振特性(二)

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时间:2020-06-18


前一章节探讨到我们用电场的强度及方向来描述出电磁在空间中传播及偏振的特性,而光的偏振状态可分做下列四种型式:

自然光(natural light): 若 和 间无特定关係,或者相对相位角 是一个随机变数,净电场在任一位置或任一时间的偏振方向即为随机,我们称这种光源为自然光或随机偏振光。

线性偏振(linear polarzation):

若 =0或π时,由向量的加法可以得到以下的总电场强度

光的偏振特性(二)

其在x-y平面上偏振方向角度为 光的偏振特性(二) θ不随时间改变,在x-y平面上的总电场可以表示如图9。因此线性偏振光的偏振方向在x-y平面上固定在一角度θ,虽然其振福会随时间及位置变化,但是其偏振方向却固定不变。

光的偏振特性(二)

圆偏振(circular polarzation):

光的偏振特性(二)

这表示净电场向量在任意时间都保持在一固定强度,同时沿着z轴方向行进,但是若将该向量投影到x-y平面上,或是在某一z的位置上观察电场的大小及方向,则可见到该向量随时间做圆周旋转,如下图所示(红色为光的电场方向)。 光的偏振特性(二)

椭圆偏振(elliptical polarzation):

若且为某一特定角度的时候,x及y方向的电场有以下的关係

光的偏振特性(二)

即电场强度在x-y平面上可以用一个椭圆来表示,且由几何代数可以推导得到,

这个椭圆的轴向与x轴的夹角φ满足 光的偏振特性(二) 如下图所示,

在任一一个位置z,电场方向(红线标示)在x-y平面上随时间做椭圆型旋转,旋转的方向与φ有关。因此可以观察到圆偏振光实质上是椭圆偏振光的一个特例。

光的偏振特性(二)


参考资料

(1)松本正ㄧ、角田市良,液晶之基础与应用,刘瑞祥译,国立编译馆,民85年。
(2)纪国钟、郑晃忠,液晶显示器技术手册,台湾电子材料与元件协会,民93年。
(3)黄子强,液晶显示原理,国防工业出版社,民95年。
(4)王新久,液晶光学和液晶显示,科学出版社,民95年。
(5)赵凯华,光学,高等教育出版社,民93年。
(6)Eugene Hecht,OPTICS.
(7) Pochi Yen,Claire Gu,Optics of Liquid Crystal Displays.
(8)Deng-Ke Yang,Shin-Tson Wu,Liquid Crystal Devices.

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