Płytka półfalowa

Płytka półfalowa

Płytka półfalowa, znana również jako półfalówka, to przezroczysta płytka z anizotropowego kryształu, najczęściej kwarcu, która zmienia polaryzację światła przechodzącego przez nią. Działa na zasadzie rozdzielenia padającego światła na dwa promienie o różnych polaryzacjach, które poruszają się z różnymi prędkościami, co prowadzi do przesunięcia fazy.

Własności idealnej płytki półfalowej

• Przepuszcza całe padające światło, zmieniając jedynie jego polaryzację.
• Nie polaryzuje światła niespolaryzowanego.
• Przekształca światło spolaryzowane liniowo na światło spolaryzowane w kierunku odbijającym polaryzację światła padającego.
• Zmienia światło spolaryzowane kołowo prawoskrętnie na lewoskrętnie i odwrotnie.

Zasada działania

Płytka półfalowa wykorzystuje zjawisko dwójłomności, co oznacza, że prędkość rozchodzenia się światła w niej zależy od kierunku polaryzacji. Gdy światło pada na płytkę z osią optyczną równoległą do jej powierzchni, nie dochodzi do rozszczepienia, ale składowe fali o różnych polaryzacjach poruszają się z różnymi prędkościami. To prowadzi do przesunięcia fazy między nimi.

Różnica dróg optycznych jest opisana wzorem:

$\backslash Delta\; s\; =\; d\; \backslash cdot\; (n\_e\; –\; n\_o)\; =\; d\; \backslash Delta\; n$

gdzie:

• $d$ – grubość płytki,
• $\backslash Delta\; n$ – różnica współczynników załamania dla obu polaryzacji.

Po przejściu światła przez półfalówkę, płaszczyzna polaryzacji skręca się o kąt $2\backslash alpha$, gdzie $\backslash alpha$ to kąt między płaszczyzną polaryzacji a kierunkami kryształu. Aby osiągnąć przesunięcie o pół długości fali $\backslash lambda$, grubość płytki musi być odpowiednio dobrana:

$\backslash Delta\; s\; \backslash mod\; \backslash lambda\; =\; \backslash frac\{1\}\{2\}\backslash lambda$

Płytka półfalowa różni się od ćwierćfalowej tylko grubością i działa najlepiej dla określonej długości fali, np. dla linii żółtej sodu.

Zastosowanie

Płytki półfalowe są wykorzystywane w różnych przyrządach optycznych, gdzie konieczna jest zmiana stanu polaryzacji światła, takich jak:

• polarymetry
• mikroskopia polaryzacyjna.