فایل بررسي ترانسهاي ولتاژ نوري
دسته بندي :
کالاهای دیجیتال »
رشته برق و مخابرات (آموزش_و_پژوهش)
مروري برمبحث نورشناسي
مقدمه:
در سالهاي اخير، مبحث نورشناسي به
صف مقدم تفكر علمي وتكنولوژي راه يافته است . يك رشته كارهاي قابل ملاحظه در اين
زمينه انجام شده و دلايلي براي اميد داشتن به چيزهاي شگفتي آفرين در افقهاي آينده
خود نمايي ميكند . اين علم به اعتبار و سابقه و تعبيري كه بر شالوده ساختار نظريه
الكترومغناطيس بنا نهاده شده است ، هرگز مرجعيت خود را از دست نداده است . در طول تاريخ فيزيك مفاهيم مربوط به نور شناسي
توسعه و گسترش فراواني يافته است به طوريكه در حال حاضر ، دستگاههاي نور شناختي
بطور فزايندهاي در زمينه هاي پزشكي و بهداشت ، صنعت ، كشاورزي و موارد متعدد ديگر
، مورد استفاده قرار مي گيرند . از جمله صنايعي كه در سالهاي اخير ، دستگاههاي نور
شناختي در آن كاربرد فراواني پيدا كرده است ، صنعت برق است . در اين صنعت براي
انتقال اطلاعات استفاده از فيبر نوري رايج است و استفاده از المانهاي نوري براي
اندازه گيري جريان و ولتاژ هم در حال گسترش است . در اين فصل براي آشنايي با
دستگاههاي نوري ، مروري بر و ماهيت و
مباني نور مي شود و به تعدادي از پديده هاي مربوط به انتشار نور در محيط هاي مادي
پرداخته مي شود .
ماهيت نور:
در طول
تاريخ مفاهيم مربوط به ماهيت نور دچار تغييرات چند ي شده است ، تا اوايل قرن هفدهم عقيده بر اين بود كه نور
متشكل از جريان ذرات بسيار ريزي است كه ا زمنابع روشنايي انتشار مي يابد . بعداً
در سال 1864 ماكسول به شكل تئوري نشان داد كه امواج نوري از جنس امواج الكترو
مغناطيسي هستند . به علاوه مشاهده آثار پلاريزاسيون معلوم كرد كه امواج نوري از
نوع عرضي هستند يعني حركت موج عمود برجهتي
است كه در آن موج عبور مي كند . امواج نوري زير مجموعه اي از امواج الكترومغناطيس
هستند كه فركانس آنها در محدوده 1014*9/3 تا 1014*9/7 قرار
دارد به طور معادل طيف نوري در فضاي آزاد با طول موج nm380 تا nm760 مشخص مي
شود .
هر موج
الكترومغناطيسي از تركيب دو ميدان الكتريكي E و ميدان مغناطيسي B تشكيل مي شود . توزيع ميدانهاي الكتريكي و
مغناطيسي در يك رديف امواج الكترومغناطيس صفحه اي و در يك لحظه معين از زمان، در
شكل (13) ملاحظه مي شود . براساس معادلات ما كسول مي توان نشان داد كه E وB هر
دو بر جهت انتشار موج K
عمودند به علاوه ميدانهاي E وB خودشان نيز بر يكديگر عمودند . در اين صورت همانطور كه در شكل 3-1
هم مشخص است بردارهاي E وB و K تشكيل بردارهاي قائم را مي دهند .
بررسي نور
پلاريز ه شده:
همانطور كه قبلاً اشاره شده نور را
مي توان با نوسانات ميدان الكتريكي و ميدان مغناطيسي كه بر جهت انتشار موج و نيز
بر يكديگر عمودند نشان داد . بنابر تعريف پلاريزاسيون، مشخصات زماني و مكاني بردار
الكتريكي موج نور، نوع پلاريزاسيون نور را مشخص مي كند اگربردار الكتريكي يك پرتو
نور هميشه در يك صفحه باشد ، به آن نور پلاريزه خطي مي گويند . در اين صورت بردار
الكتريكي نور روي يك خط ثابت حركت مي كند و مقدار و علامت آن تغيير مي كند . صفحه
اي كه بردار الكتريكي در آن نوسان مي كند، را صفحه ارتعاش مي نامند . اين صفحه
علاوه بر بردار الكتريكي شامل بردار انتشار نيز هست و به اين صفحه ، صفحه
پلاريزاسيون هم مي گويند . توجه به اين
نكته لازم است كه بدليل آنكه در موج نور شدت ميدان E بزرگتر
از ميدان B است حالت ،
پلاريزاسيون نور با جهت ميدان الكتريكي E بيان مي شود .
حال فرض كنيد كه دو
موج نوري داريم كه بطور خطي پلاريزه شده اند فركانس آنها يكسان است و همچنين در يك
راستا در حال حركت هستند اگر بردارهاي الكتريكي اين دو موج با هم همراستا باشند
تركيب دو موج ، موجي با پلاريزاسيون خطي است . اگر ميدانهاي الكتريكي دو موج برهم
عمود باشند پلاريزاسيون موج برايند بستگي به اختلاف فاز نسبي دو موج و دامنه آنها
دارد .