Начало | За нас | обратна връзка
5.1 Поляризация на електромагнитни вълни
В изучаването на явленията интерференция и дифракция на въпроса дали вълните са надлъжно или напречно е от второстепенно значение. Ако зададете на посоката на разпространение на електромагнитни вълни, а също и един от неговите вектори, например. другата посока се определя еднозначно. Въпреки това, тези взаимно перпендикулярни посоки в равнина, перпендикулярна на посоката на разпространение на светлината, безкраен. Следователно, когато се разглежда отделно излъчват електромагнитни вълни въпрос на векторите на ориентация в пространството и поляризация, или вълни. Wave се нарича линейно поляризирана самолет или, ако през цялото време се крие в една и съща равнина, която не променя своята ориентация в пространството, което също е вектор. Този самолет ще се нарича равнината на поляризация.
Помислете за суперпозиция на две линейно поляризирани вълни със същата честота и същи вектор. За определеност, предполагаме, че е успоредна на оста Oz. и светлина вектор перпендикулярни една на друга, т.е. вектор варира xOz равнина. и - в yOz равнина. След това,
Когато г - фаза смяна между трептения. Напрежението в резултат вектор с течение на времето ще се променят непрекъснато. От началото на векторите лежи на оста Oz. началото на получения вектор също се основава на това. Координира на края на промени векторните с времето и. , За да намерите уравнението на кривата по която се движи в края на вектора. напишете сумата от косинус в уравнение (5.1.2) и уравнението (5.1.1) остава непроменена
Формула (5.1.1), че. следователно. След това,
.
Прехвърляне на първия мандат на дясната ръка на ляво, и повишаване на двете страни на уравнението на площада
.
Чрез преместване на втория срок на дясно на ляво, и това, че COS 2 г + грях 2 г = 1, получаваме
Помислете за различните специални случаи, описани от това уравнение.
Тогава (5.1.3) е под формата
Това е уравнението на елипса центриран в основата. Режисьор по оста на елипсата и координатните оси са равни, и. Нека обясним посоката на въртене на вектора. Когато уравнението (5.1.2) има формата
;
.
Следователно, на края на вектора се върти по часовниковата стрелка, дори ако m и обратно на часовниковата стрелка, ако m е нечетен. Наблюдението се извършва от страната, в която се движи вълната. Такава вълна се нарича елипсовидно поляризирана. Ако. елипсата дегенерира в кръг. В този случай ние говорим за кръгова поляризация на електромагнитните вълни.
В този случай уравнение (5.1.3) под формата:
Тук е израз на една по-обичайната форма
(. Фигура а); (Фиг. В). (5.1.5)
Уравнения (5.1.5) са уравненията на правите линии, преминаващи през произхода и лежат в първата и третата (фиг. А) или втория и четвъртия (фиг. В) тримесечия съответно. Край на вектора се всички стойности лежи на сегмент AB или A'B ", т.е. поляризация на такава вълна е линейна.
В случай на произволно експресия (5.1.3) също описва елипса, главната ос на което не съвпада с координатните оси. Това елипса вписан в правоъгълник със страни с центъра на произхода.
Всички по-горе показва, че който и да е поляризирана вълна може да се представи като суперпозиция на две линейно поляризирани вълни.
Физически и поляризирана светлина
Очевидно е, че една единствена вълна влак е линейно поляризирана вълна. Въпреки това, тъй като действителните източници на светлина излъчват множество от взаимно независими канала, след това при всяка времева точка. , въпреки че остават взаимно перпендикулярни, но посоката и на случаен принцип се променя с времето. Тази светлина се нарича естествен или неполяризирана. Поляризирана светлина се получава чрез преминаване на естествена светлина чрез специално устройство, наречено поляризатор или поляризатори. Поляризатори могат да се използват за изследване на поляризацията на светлината. В този случай те се наричат анализатори. поляризатори действие често се основава на факта, че материалът, от който са направени, че устройството поглъща светлинните лъчи, в която векторът е перпендикулярна на определена посока, която се нарича оптичната ос. Ако векторът е успоредна на оптичната ос, тези лъчи преминават през поляризатор почти без абсорбция.
Тъй като посоката на светлината вектор на естествена светлина еднакво вероятно, тогава поляризатор ще поеме средно половината от светлинната енергия на потока. Следователно, интензитетът на равнина поляризирана интензитет на светлинен лъч половината от естественото, от който е получен.
Ако светлината преминава през две поляризатори определени един до друг, така че техните оси образуват между тях ъгъл а, интензивността на получената светлина се намалява още повече. Нека първо полароидната снимка пропусне светлината, чийто вектор е успоредна на оста му ОА. Ние означаваме с I0 интензивността на светлината. Разширяваме и още. Компонентът ще се забави втори поляроид. Чрез двете поляроид премине светлината за това. чиято дължина е равна. Интензитетът на светлината, предавана през двете поляризатор, определена от отношението
Количество характеризиращи поляризацията на светлината, степента на поляризация се нарича. Тя се определя по формулата
където - максимална и минимална интензивност на светлината, съответстващи на две взаимно перпендикулярни посоки на вектора. За естествена светлина. т.е. степента на поляризация на такава вълна е нула. За равнина поляризирана светлина, интензитетът на минимална стойност. Следователно, неговата степен на поляризация е равна на единство. Поляризацията на елиптично поляризирана светлина зависи от съотношението на дължините на semiaxes елипсата.
Свързани статии