Phân cực phản xạ và khúc xạ cho một vòng quanh mặt nước


12

Tôi muốn hiển thị hình ảnh thực tế của nước trong môi trường sống không gian quay quanh. Hình ảnh không cần phải được tạo trong thời gian thực, mặc dù tôi cũng không muốn nó mất vài tuần. Tôi đang tìm kiếm một phương pháp có thể tạo ra hình ảnh thực tế trong vài giờ hoặc vài ngày.

Môi trường sống có hình trụ với bề mặt bên trong cong là không gian sống. Xoay của hình trụ về trục của nó cung cấp một xấp xỉ trọng lực. Tôi không tìm kiếm chi tiết mô phỏng vật lý này, chỉ là kết xuất hình ảnh.

Khía cạnh cụ thể tôi muốn biết là phân cực. Ánh sáng phản xạ từ mặt nước bị phân cực, khiến ánh sáng truyền vào nước bị phân cực vuông góc với ánh sáng phản xạ. Bỏ qua hiệu ứng này và chỉ đơn giản là mô hình hóa tỷ lệ ánh sáng được phản xạ và truyền đi hoạt động hợp lý khi chỉ có một mặt nước, nhưng nếu môi trường sống hình trụ có các vùng nước chiếm tỷ lệ lớn trên bề mặt cong thì một tia cho trước sẽ tạo ra nhiều phản xạ ở một loạt các góc độ khác nhau. Điều này có nghĩa là tỷ lệ ánh sáng được phản xạ sẽ phụ thuộc vào góc phân cực được áp dụng trước đó.

Có những cách tiếp cận hiện tại kết hợp các hiệu ứng như vậy có thể cho hình ảnh thực tế của nhiều phản xạ từ một mặt nước cong? Họ cũng sẽ cần mô hình khúc xạ với phân cực. Nước sẽ cạn ở những nơi vì vậy tôi hy vọng khúc xạ phân cực sẽ ảnh hưởng đến kết quả.

Nếu không, tôi có thể điều chỉnh một bộ dò tia hiện có hay điều này sẽ cần một cách tiếp cận bắt đầu từ đầu?

Tôi đang tìm kiếm chủ nghĩa hiện thực để khám phá những hiệu ứng bất ngờ, không chỉ là truyền đạt thực tế cho một người quan sát thông thường. Rõ ràng hầu hết các nhà quan sát (bao gồm cả tôi) sẽ không biết các hiệu ứng cần tìm vì chúng không quen thuộc với cuộc sống hàng ngày, vì vậy tôi đang tìm kiếm "chính xác về mặt thể chất" thay vì chỉ "thuyết phục".

Câu trả lời:


9

Phương pháp được đề xuất phổ biến nhất dường như là phép tính Mueller , phương pháp này theo dõi các thông số Stokes của một tia sáng để biểu thị sự phân cực của ánh sáng truyền dọc theo tia đó. Một tia có thể là các tham số Stokes không phân cực của (1, 0, 0, 0) Nó có thể bị phân cực tròn hoặc tuyến tính theo nhiều hướng khác nhau, là một tính chất của ánh sáng trong tổng hợp. Ở ánh sáng bề mặt bị tán xạ theo sự phân cực và vectơ Stokes được lan truyền bằng cách nhân nó với ma trận Mueller của bề mặt.

Đây là một bài viết của Toshiya Hachisuka về phương pháp dò tia trong khi theo dõi sự phân cực ánh sáng. Nó có vẻ như là một giới thiệu tốt, và có một số tài liệu tham khảo có vẻ đầy hứa hẹn. Bài báo lập luận để theo dõi trực tiếp trạng thái phân cực của tia: thay vì biểu diễn tổng hợp, theo dõi riêng lẻ hướng và tần số của hai dao động điều hòa của một tia sáng nhất định. Điều này có thể có nhược điểm là bạn cần nhiều mẫu hơn để tái tạo các hiệu ứng phân cực một cách chính xác, nhưng nó có thể tái tạo nhiều hiệu ứng hơn (trong bài báo, nhiễu màng mỏng).

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.