Поляризация волн
Входы: нет.
Выходы: поляризованная волна.
Графическая иллюстрация:
Рис 2.24: а - линейная поляризация, б - круговая поляризация
Рис 2.25. Эллиптическая поляризация
Сущность:
Поляризация - нарушение осевой симметрии поперечной волны относительно направления распространения этой волны. В неполяризованной волне колебания векторов и скорости частиц среды беспорядочно сменяют друг друга, так что ни одно из этих направлений колебаний не является преимущественным.
Поперечную волну называют поляризованной, если в каждой точке пространства направление колебаний сохраняется неизменным (линейно-поляризованным) или изменяется с течением времени по определенному закону.
Поляризация может возникнуть вследствие отсутствия осевой симметрии в возбуждающем волну излучателе (например, в лазерах) при отражении и преломлении волн на границе двух сред (наибольшая степень поляризации имеет место при отражении под углом Брюстера - тангенс угла равен коэффициенту преломления окружающей среды), при распространении волны в анизотропной среде.
Поляризация может возникать и при рассеянии света. Рассеянный на неоднородных средах естественный свет в некоторых направлениях является линейно - поляризованным (и наоборот линейно - поляризованный свет в некоторых направлениях не рассеивается). В основе этого явления, как и при поляризации света, отраженного под углом Брюстера, лежит природа самой электромагнитной поперечной световой волны, а вовсе не анизотропия и ориентация молекул, что лишь препятствует полной поляризации рассеянного света.
Основными являются два вида поляризации:
линейная — колебания возмущения происходит в каком-то одном направлении в плоскости колебаний. В таком случае говорят о «плоско поляризованной волне» (Рис. 2.24 а);
круговая — конец вектора амплитуды описывает окружность в плоскости колебаний. В зависимости от направления вращения вектора может быть правой или левой (Рис. 2.24 б).
На основе этих двух формируются и другие, более сложные виды поляризации, например, эллиптическая (рис. 2.25).
Математическое описание:
вектор напряженности электрического
поля,
вектор напряженности магнитного поля,
- угловая скорость, при которой происходит
поворот Е,
где
– скорость света,
-
длина волны.
Применение.
Поляризация используется для создания различных оптических эффектов. Круговая поляризация применяется в антеннах космических линий связи, т. к. для приёма сигнала не важно положение плоскости поляризации передающей и приёмной антенн. В наземных линиях используют антенны с линейной поляризацией.
А.с. 269 588: Способ определения стойкости стекла в спаях с металлом к электролизу, состоящий в том, что через термостат-образец пропускают электрический ток, причем напряжение питающего источника остается постоянным и измеряют величину тока, проходящего через образец, отличающийся тем, что с целью повышения точности наблюдений, о ходе процесса электролиза судят по изменению картины механических напряжений в местах спая с металлом, наблюдаемой в лучах поляризованного света.
А.с. 221 345: Способ контроля кристаллизации кондитерских масс в процессе производства путем микрокопирования исследуемого образца отличается тем, что, с целью повышения точности, контроль осуществляют в проходящем поляризованном световом луче с измерением при этом интенсивности потока с последующим определением содержания кристаллов.
А.с. 249 025: Способ оценки распределения контактных напряжений по величине деформации пластичной прокладки, располагаемый в зоне контакта между соприкасающимися поверхностями, отличается тем, что, с целью повышения точности, в качестве пластичной прокладки используют пленку из оптически чувствительного материала, которую затем просвечивают поляризованным светом в направлении действия контактных сил, и по картине полос судят о распространении контактных напряжений.