تیغه نیم موج

تیغه نیم موج

دید کلی

بسیاری از مواد بلورین از نظر نوری ناهمسانگردند یعنی خواص نوری آنها در امتدادهای درون یک نمونه مشخص یکسان نیست و یک ناهمسانگردی در درون بلور در یک ناهمسانگردی در ضریب شکست ظاهر می‌شود چنین موادی که دو ضریب شکست متفاوت از خود نشان می‌دهند دو شکستی نامیده می‌شوند. و ضریب شکست پرتو عادی و ضریب شکست پرتو غیرعادی نامیده می‌شود که پرتو عادی عمود بر محور نوری و با سرعت V1 و پرتو غیر عادی موازی با محور نوری و با سرعت Vll حرکت می‌کند در تیغه نیم موج بین پرتو عادی و پرتو غیر عادی اختلاف فاز نسبی 180 درجه ایجاد می‌شود موج عادی قطبش دایره‌ای دارد در صورتیکه موج غیر عادی قطبش بیضوی دارد. پس سرعت حرکت موج‌ها یکسان نخواهد بود.

عملکرد تیغه نیم موج

فرض کنیم که صفحه ارتعاش یک باریکه ورودی نور خطی زاویه اختیاری θ با محور سریع بسازد و فرض کنیم که ضریب شکست ماده منفی است یعنی Vll>V1 و موج e (غیرعادی) سرعت بیشتر و طول موج بلندتری از موج o (عادی) دارد. هنگام خروج از تیغه یک تغییر فاز نسبی وجود خواهد داشت یعنی ( رادیان) با این اثر که E به اندازه 2θ خواهد چرخید آشکار می‌شود که یک صفحه نیم موج به همین ترتیب نور بیضی‌وار را وارونه خواهد کرد.

به علاوه این صفحه با تغییر راست به چپ و برعکس ، جهت چرخش نور دایره (عادی) و نور بیضوی‌وار (غیرعادی) را وارونه خواهد کرد. به تدریج که موجهای e و o از طریق هر تیغه پس افتی به پیش می‌روند اختلاف فاز نسبی Δφ آنها افزایش می‌یابد و بنابراین حالت قطبش موج بتدریج از یک نقطه به نقطه دیگر صفحه تغییر می‌کند، آشکار است که اگر ضخامت ماده چنان باشد که اختلاف راه نوری مضرب فردی از نصف طول موج باشد این ماده مانند یک صفحه نیم موج عمل می‌کند.

انواع تیغه نیم موج

تیغه نیم موج از جنس کلیست

هر چند تصور رفتار کلیست ساده است ولی برای ساختن صفحات باز دارنده همیشه مورد استفاده قرار نمی‌گیرد. تراشه‌های نازک کلیست کاملا شکننده‌اند و دستکاری آنها مشکل است. اما اشکال بیشتر مربوط به دو شکستی آن است یعنی اختلاف بین ne و no که اندکی بیشتر از اندازه مناسب است.

تیغه نیم موج از جنس کوارتز

کوارتز با دو شکستی بسیار اندرکنش کاربرد زیادی دارد، اما فاقد صفحات شکافت طبیعی است و باید آن را برید ، تراشید و جلا داد. بنابراین خیلی گران تمام می‌شود.

تیغه نیم موج از جنس میکا

برای ساخت تیغه نیم موج عموما از بلور میکا استفاده می شود میکا به شکلهای متعددی وجود داست که این مقصود را به نحوی برآورده می‌سازد. متداولترین نوع آن موسکویت قهوه‌ای کم رنگ است این بلور به آسانی به مقطع های وسیع ، فوق‌العاده نازک و بسیار انعطاف پذیر شکافته می‌شود. به علاوه دو محور اصلی آن تقریباً بطور دقیق موازی صفحات شکافت‌اند. کمینه ضخامت یک صفحه نیم موج میکا حدود 60 میکرون است.

تیغه نیم موج از جنس پلی وینیل الکل

این ورقه‌ها طوری کشیده می‌شوند که مولکولهای زنجیره‌ای دراز مربوط به ساختمان آلی آنها هم خط شوند به علت وجود ناهمسانگردی آشکار الکترونهای داخلی ماده دارای نیروی بستگی یکسان در امتداد عمود بر راستای این مولکولها نیستند. از اینرو این قبیل مواد دائما دو شکستی‌اند، حتی اگر بلوری نباشند.

ساخت تیغه نیم موج توسط تیغه میکروسکوب

می‌توانید با چسباندن نواری از کاغذ سلوفان معمولی (گلاسه) روی سطح تیغه میکروسکوب یک تیغه نیم موج نسبتاً دقیق بسازید محور سریع ، یعنی امتداد ارتعاش موج سریعتر با امتداد عرضی در عرض پهنای نوار متناظر است در حالیکه محور آهسته‌تر در طول آن است سلوفان این نوار را در خلال ساختن به شکل ورقه‌هایی در می‌آورند و در این فرآیند مولکولهایش هم خط شده و به آن خاصیت دو شکستی می‌دهند.

مباحث مرتبط با عنوان


تعداد بازدید ها: 25743