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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 原子、分子&光学 » 【急】气流对光偏振态影响
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铁杆木虫 (知名作家)
路过

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学会思考
11楼2015-06-28 22:23:04
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trrista

银虫 (小有名气)
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
taiyisanxian: 金币+10, 非常感谢 2015-07-01 11:21:31
我觉得光通过粒子发生散射散射，偏振会发生变化，也就是正前方向散射的光偏振态也会有变化。这时小颗粒经过电磁场极化，可以处理成偶极子，整个空间的电磁场是由背景场和偶极子的辐射场叠加而成（任意方向，包括正前方向的散射）。背景场即入射场偏振是固定的，但是偶极子的辐射场偏振可就不是固定在单方向了。散射方面的理论推荐楼主看一本书：“Absorption and Scattering of Light by Small Particles”，祝顺利:-)
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12楼2015-07-01 11:07:08
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taiyisanxian

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
12楼: Originally posted by trrista at 2015-07-01 11:07:08
我觉得光通过粒子发生散射散射，偏振会发生变化，也就是正前方向散射的光偏振态也会有变化。这时小颗粒经过电磁场极化，可以处理成偶极子，整个空间的电磁场是由背景场和偶极子的辐射场叠加而成（任意方向，包括正前 ...

请问下，你说的是整体效应吗（穿过测量区域粒子的共同作用）？谢谢。另外，“背景”和散射相叠加，很有启发，背景部分可以直接理解为一般意义透射光吗（不包含散射）？
我前面贴的正前向偏振态不变，是单个粒子做电偶极子处理瑞利散射的结果

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13楼2015-07-01 11:30:10
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taiyisanxian

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
13楼: Originally posted by taiyisanxian at 2015-07-01 11:30:10
请问下，你说的是整体效应吗（穿过测量区域粒子的共同作用）？谢谢。另外，“背景”和散射相叠加，很有启发，背景部分可以直接理解为一般意义透射光吗（不包含散射）？
我前面贴的正前向偏振态不变，是单个粒子做 ...

另外，这些讨论也是对于较均匀介质的，如果气流有折射率起伏等，除了光束偏转可能也会影响偏振态？

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14楼2015-07-01 11:34:10
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trrista

银虫 (小有名气)
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小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
taiyisanxian: 金币+5, 谢谢，准备结贴了 2015-09-24 10:29:57
引用回帖:
13楼: Originally posted by taiyisanxian at 2015-07-01 11:30:10
请问下，你说的是整体效应吗（穿过测量区域粒子的共同作用）？谢谢。另外，“背景”和散射相叠加，很有启发，背景部分可以直接理解为一般意义透射光吗（不包含散射）？
我前面贴的正前向偏振态不变，是单个粒子做 ...

这里的背景场并不是透射光，指的就是入射光，或者说对应于没有颗粒散射，入射光经过真空时的场。单个理想的偶极子，我们知道总场的偏振态并不会发生变化，不过此时总电磁场的波前已经发生调制了：将背景场当作平面波，之前的波前是一个垂直于入射方向的平面，引入散射后，还要加上颗粒散射的偶极子类球面波前。
  现在光学里比较热门的一个领域叫做Metasurface，有一个重要的应用就是通过不均匀分布的亚波长光学天线（类似于偶极子）来调制入射电磁场的波前来实现偏振的改变。目前大量的文章都是研究圆偏振光的调制，做一些手性或者光隔离器等工作，圆偏可以处理成两个线偏振的叠加（同理线偏振也可以认为是两个圆偏振的叠加），偏振调制原理类似吧。
  我想随机度很高的颗粒分布，完全有可能类似通过偶极子波前的调制，来实现整体电磁场偏振的变化吧。一家之言:-)
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15楼2015-07-02 01:23:32
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trrista

银虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
还有一点，对于极小的球形的颗粒，散射自然不会影响偏振，但是对于椭球，或者柱状的颗粒，散射场的偏振可就和他们的长轴有关了~
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16楼2015-07-02 12:49:50
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taiyisanxian

铜虫 (小有名气)
好吧，有段时间没关注这个问题了，关于散射的影响么有正式结论。
但是，原始问题本身可能欠些考虑，比如不考虑颗粒物和分子的散射，仅考虑路径上气流存在折射率梯度情况，对折射率梯度做分层切片考虑，线偏光折射后虽然仍为线偏光，但会发生偏振方向的旋转；所以对穿过气流后的整体结果，应该可以预期会有多个方向的偏振并存。也就是会有影响，所以算有部分答案了。
没有解决的问题是：
（1）气流均匀，仅散射的影响；
（2）湍流和颗粒物，对光束发散的影响评估
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17楼2015-09-24 10:21:18
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