편광 측정
Polarimetry
편광계는 전파나 광파와 같은 전자파, 특히 가로파 편광의 측정과 해석입니다.일반적으로 편광 측정은 물체를 [1][2]특징짓기 위해 어떤 물질에 의해 통과되거나 반사, 굴절 또는 회절된 전자파에 대해 수행됩니다.
평면 편광:
빛의 파동 이론에 따르면, 보통의 광선은 그 전파 방향에 대해 직각인 모든 면에서 진동하는 것으로 간주됩니다.만약 이 일반적인 광선이 니콜 프리즘을 통과한다면, 이 비상 광선은 오직 한 면에서만 진동을 갖게 된다.
적용들
박막과 표면의 편광 측정은 일반적으로 타원계라고 알려져 있습니다.
편광 측정은 행성 과학, 천문학 및 기상 레이더와 같은 원격 감지 애플리케이션에 사용됩니다.
편광도법은 파동의 컴퓨터 분석에도 포함될 수 있다.예를 들어 레이더는 종종 표적의 특성을 개선하기 위해 후처리 시 파편파를 고려한다.이 경우 편광계는 재료의 미세한 텍스처를 추정해 타깃 내의 작은 구조물의 배향을 해결하는 데 도움이 되며, 원편광 안테나를 사용할 경우 수신 신호의 바운스 수를 해결한다(원편광파의 키라리티는 각 반사에 따라 교대로 변화한다).
이미징
2003년에 음향 광학 조절 필터(AOTF)가 있는 가시 근방 IR(VNIR) 분광 극성 이미저가 [3]보고되었다.이러한 초분광 및 분광형 이미저는 자외선(UV)에서 장파 적외선(LWIR)에 이르는 방사선 영역에서 작동합니다.AOTF에서 압전 변환기는 무선 주파수(RF) 신호를 초음파로 변환합니다.그런 다음 이 파형은 변환기에 부착된 결정을 통과하여 음향 흡수기에 들어가면 회절됩니다.결과 광선의 파장은 초기 [3]RF 신호를 변경하여 변경할 수 있습니다.VNIR 및 LWIR 초분광 이미징은 초분광 [4]이미지로서 일관되게 더 나은 성능을 발휘합니다.이 기술은 미국 육군 [3]연구소에서 개발되었습니다.
연구진은 1W 미만의 RF 신호가 필요한 가시 근적외선 시스템(VISNIR) 데이터(.4~.9마이크로미터)를 보고했다.보고된 실험 데이터에 따르면 편광 신호는 인공물체에서만 볼 수 있으며 자연물체에서는 찾을 수 없다.연구진은 초분광 및 분광 편광 정보를 모두 수집하는 이중 시스템이 표적 [3]추적을 위한 이미지 생성에 유리하다고 말한다.
보석학
보석학자들은 조사 중인 보석의 다양한 특성을 확인하기 위해 편광경을 사용한다.적절한 검사를 위해서는 다양한 위치와 [5]각도에서 보석을 검사해야 할 수 있습니다.보석학자의 편광경은 수직 방향 장치로, 보통 두 개의 편광 렌즈가 서로 겹쳐 있고 그 사이에 약간의 공간이 있습니다.광원은 아래쪽 편광렌즈 아래 위쪽을 향해서 편광스코프에 내장되어 있다.아래 렌즈 위에 원석을 올려놓고 위쪽 렌즈를 통해 원석을 내려다보면 제대로 검사할 수 있습니다.편광경을 작동시키기 위해 보석학자는 손으로 편광렌즈를 돌려 원석에 대한 다양한 특성을 관찰할 수 있다.편광경들은 편광 필터를 사용하여 어떻게 그것이 그것을 통과하는 빛의 파장에 영향을 미치는지에 대한 보석의 특성을 밝혀낸다.
먼저 편광경을 사용하여 원석의 광학특성과 원석이 단일굴절(등방성), 비정상적으로 이중굴절(등방성), 이중굴절(비등방성) 또는 골재인지를 판단할 수 있다.결석이 이중 굴절되어 골재가 아닌 경우에는 편광경을 사용하여 원석의 광학도형 또는 단축인지 이축인지를 더욱 판별할 수 있다.이 순서에서는,[6] 코노스코프라고도 불리는 루프를 사용할 필요가 있는 경우가 있습니다.마지막으로 편광경을 사용하여 원석의 다색성을 검출할 수 있지만, 식별이 용이한 다색성을 나란히 나타낼 수 있기 때문에 이 목적을 위해 다이크로스코프가 바람직할 수 있다.
장비.
편광계는 이러한 측정을 위해 사용되는 기본적인 과학 장비이지만, 이 용어는 편광 합성 개구 레이더에서처럼 컴퓨터에 의해 수행되는 편광 과정을 설명하는 데 거의 사용되지 않습니다.
편광법을 사용하여 선형 복굴절, 원형 복굴절(광회전 또는 광회전 분산이라고도 함), 선형 이색성, 원형 이색성 및 [7]산란을 포함한 재료의 다양한 광학 특성을 측정할 수 있습니다.이러한 다양한 특성을 측정하기 위해, 편광계의 많은 디자인이 있었고, 일부는 구식이고 일부는 현재 사용되고 있다.가장 민감한 것은 간섭계를 기반으로 하며, 더 일반적인 편광계는 편광 필터, 파형 플레이트 또는 기타 장치의 배치를 기반으로 합니다.
천문 편광학
Polarimetry 천문학의 많은 지역의 소식통의 성간 물질, 초신성, 감마선 폭발, 항성 rotation,[8]별의 자기장과 잔해 디스크, 이진 stars[9]에 숙고와 그 우주의 마이크로파 배경 방사능 중독에 활동성 은하 핵과 blazars, 외계 행성, 가스와 먼지 등 물리적 특성 연구하는 데 활용된다.iation천문 편광 관측은 영상 데이터의 위치 함수로 편광을 측정하는 영상 편광 측정 또는 빛의 파장 함수로 편광을 측정하는 분광 편광 측정 또는 광대역 개구 편광 측정 중 하나로 수행됩니다.
광회전 측정
키랄 분자의 용액과 같은 광학 활성 샘플은 종종 원형 복굴절을 보인다.원형 복굴절은 시료를 통과할 때 편광된 평면광의 회전을 일으킵니다.
통상적인 빛에서 진동은 전파 방향에 수직인 모든 평면에서 발생합니다.빛이 니콜 프리즘을 통과할 때 프리즘의 축 방향을 제외한 모든 방향의 진동이 차단된다.프리즘에서 나오는 빛은 한 방향으로 진동하기 때문에 편광된다고 한다.만약 두 개의 니콜 프리즘이 편광 평면을 평행하게 배치된다면, 첫 번째 프리즘에서 나오는 광선은 두 번째 프리즘으로 들어갈 것이다.그 결과 빛의 손실이 관찰되지 않습니다.단, 제2프리즘을 90° 회전시키면 제1프리즘에서 나오는 빛이 제2프리즘에 의해 정지되어 빛이 나오지 않는다.첫 번째 프리즘은 보통 편광자라고 불리고 두 번째 프리즘은 분석기라고 불립니다.
이 회전을 측정하는 간단한 편광계는 끝이 평평한 긴 튜브로 구성되어 있으며, 여기에 샘플이 들어 있습니다.튜브의 양 끝에는 니콜 프리즘 또는 다른 편광자가 있습니다.튜브를 통해 빛을 비추고 다른 한쪽 끝의 프리즘을 회전시켜 아이피스에 부착하여 완전한 밝기 영역 또는 반암반 밝기 영역에 도달한다.그런 다음 회전 각도를 척도에서 읽습니다.180°의 각도에서도 동일한 현상이 관찰된다.그런 다음 샘플의 특정 회전을 계산할 수 있습니다.온도는 빛의 회전에 영향을 줄 수 있으며, 이는 계산에서 설명되어야 한다.
![[\alpha ]_{\lambda }^{T}=100\alpha /l\rho \,\!](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/051d259a30ee0db7c2c10aa55f516fa489a12f1c)
여기서:
- [α]λT는 특정 회전입니다.
- T는 온도입니다.
- θ는 빛의 파장입니다.
- α는 회전각이다.
- l은 빛이 샘플을 통과하는 거리, 경로 길이입니다.
- \rho는 용액의 질량 농도이다.
용액의 「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ Mishchenko, M.I.; Yatskiv, Y.S.; Rosenbush, V.K.; Videen, G., eds. (2011). Polarimetric Detection, Characterization and Remote Sensing, Proceedings of the NATO Advanced Study Institute on Special Detection Technique (Polarimetry) and Remote Sensing Yalta, Ukraine 20 September – 1 October 2010, Series: NATO Science for Peace and Security Series C: Environmental Security. NATO Science for Peace and Security Series C: Environmental Security (1st ed.). Springer. ISBN 9789400716353.
- ^ Tinbergen, Jaap (2007). Astronomical Polarimetry. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-01858-6.
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- ^ V. Tuchin (2000). Tissue Optics Light Scattering Methods and Instruments for Medical Diagnosis. Society of Photo Optical. ISBN 978-0-8194-3459-3.
- ^ Cotton, Daniel V; Bailey, Jeremy; Howarth, Ian D; Bott, Kimberly; Kedziora-Chudczer, Lucyna; Lucas, P. W; Hough, J. H (2017). "Polarization due to rotational distortion in the bright star Regulus". Nature Astronomy. 1 (10): 690–696. arXiv:1804.06576. Bibcode:2017NatAs...1..690C. doi:10.1038/s41550-017-0238-6. S2CID 53560815.
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