نیم آینه (BS)

نیم آینه (BS)

مقدمه:

نیم آینه نوع ساده تقسیم کننده نور (beam splitter) است. تقسیم کننده نور قطعه ای اپتیکی است که می تواند نور را به دو قسمت تقسیم کند. این قطعه در بسیاری کاربردها و آزمایشها کاربرد دارد. تقسیم کننده ها به شکلها و ویژگیهای مختلفی طراحی می شوند که نیم آینه شاید ساده ترین آنها باشد. تقسیم کننده ها ممکن است ضمن تقسیم نور رنگ را نیز انخاب کند و یا قطبش را جدا کند. همچنین ممکن است با تداخل یا جذب نور خاصی یا به میزان خاصی از نور تابیده بازتاب و یا عبور کند. تقسیم کننده نور میتواند برعکس بکار رود و بجای تقسیم کردن یک باریکه به دو باریکه، دو باریکه جدا را ترکیب کند و به یک باریکه تبدیل کند. معمولا مقدار بازتاب و یا عبور بستگی به زاویه تابش دارد که این وابستگی در بعضی از تقسیم کننده ها که بر اساس تداخل کار می کنند بیشتر است. در هر صورت چون اغلب تقسیم کننده ها در زاویه 45 درجه استفاده می شوند، باید قطعه عبور و بازتاب مورد نظر را در آن زاویه داشته باشد. زاویه 45 درجه تابش از دو نظر اهمیت دارد: اول اینکه نور را 90 درجه منحرف می کند و دوم اینکه در نور بازتابیده تغییری از نظر شکل باریکه ایجاد نمی شود و مثلا بجای باریکه دایره ای شکل تبدیل به بیضی می شود.

شیشه معمولی در زاویه تابش 45 درجه حدود 8 درصد بازتاب دارد و برای اینکه مثلا این میزان بازتاب به 50 درصد برسد باید روی آن لایه بازتابنده به میزانی نشانده شود که هنوز نور عبور کند. اگر لایه بازتابنده مثلا نقره یا آلومینیوم باشد و با ضخامت زیادی نشانده شود، قطعه تبدیل به یک آینه کامل می شود و اگر لایه کمتر نشانده شود بازتاب نور کمتر می شود. با انتخاب ضخامت مناسب می توان میزان بازتاب و عبور را مساوی کرد که برای اغلب کاربرها مناسب است. البته در این روش به علت جذب نور توسط لایه بازتابنده نباید انتظار داشت شدت کل نور تابیده نصف شود. این نوع تقسیم کننده نور برای شدتهای بالا مثل نور لیزرهای قوی کاربرد ندارد.

 

قطعه موجود:

قطعه ای که شما در دست دارید از شیشه رفلکس است که روکش آن حاوی کبالت و نیکل بوده و بطور معمول در ساختمان استفاده میشود. این قطعه برای تقسیم کردن نور در آزمایشهای نه چندان دقیق کافی است و با انتخاب شیشه مناسب می توانید انتظار نصف کردن شدت نور را داشته باشید. البته نور بازتابی از سطح لایه دار مورد نظر است و بازتاب دوم که از سطح زیرین بازتاب می کند باید با یک مانع حذف شود تا در آزمایش مداخله نکند. نیم آینه موجود برای استفاده در آزمایشها روی یک نگهدارنده نصب شده است.

 

ملاحظات استفاده:

–       چون نگهدارنده دارای آهنربا هستند در صورت داشتن هرگونه معذوریت احتیاط کنید.

–       قطعه را در معرض نور مستقیم خورشید و گرمای بیش از حد قرار ندهید.

–       به قطعه فشار نیاورید.

–       به قطعه ضربه نزنید.

–       هنگام تنظیم نیم آینه، بهتر است آن را  با دستمال لمس کنید.

–       نیم آینه را با دستمال نرم تمیز کنید.

–       مواظب لبه های تیز شیشه باشید.

–       از آنجا که بازتاب ناخواسته دیگری از سطح زیرین همراه بازتاب اصلی وجود دارد، با قرار دادن یک مانع این بازتاب را حذف کنید.

 

نمونه آزمایشهایی که از این قطعه استفاده می کند:

در هر آزمایش و کاربردی که لازم باشد نور به دو قسمت تقسیم شود نیم اینه کاربرد دارد.از جمله آزمایشها می توان به تداخل سنجی و اندازه گیری ها اشاره کرد.