

Модуль (2) программы поможет вам ясно понять влияние разности фаз на форму колебаний.
Задание 2-1
Нажимайте клавишу "Пробел" не торопясь и сравните движение вектора напряженности в верхних и нижних окнах. В верхних окнах разность фаз отсутствует, в нижних присутствует. Наличие разности фаз - это единственное отличие для соответствующих окон вверху и внизу дисплея.
Повторите эксперимент в данном модуле до полного усвоения особенностей эллиптически поляризованного света.
3. ЭЛЛИПТИЧЕСКАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ (Моделирование)
Модуль (3) программы позволяет изучить все виды движения вектора напряженности в эллиптически поляризованной волне.
Поскольку эллиптически поляризованный свет образуется не в результате прохождения света через поляризатор, то вместо угла наклона плоскости поляризатора θ здесь одной из важнейших характеристик наряду с разностью
фаз ∆ϕ o становится отношение амплитуд компонент вектора напряженности Eyo / Exo (или Exo / Eyo ). Это отношение определяет область в фазовом
пространстве Ex , Ey , в которой происходит движение вектора Er. Разность фаз
∆ϕ o определяет форму эллипса и направление вращения (по часовой стрелке |
||||
или против) вектора Er. |
|
|
|
|
Рассмотрим несколько частных случаев. |
π |
|
3 |
|
1. При разности фаз ∆ϕ o = ±90°,±270°,...(± |
,± |
π ,...) оси эллипсов будут |
||
|
2 |
|
2 |
|
ориентированы по осям x, y (рис. 5).
Рис. 5.
В этом случае уравнение (8) может быть записано в виде
Ey = ±Eyo cos(ωt +ϕ o ) , (9)

и из уравнений (7) и (9) легко получается каноническое уравнение эллипса:
E2 |
+ |
Ey2 |
=1 |
|
|
x |
|
. (10) |
|||
Exo2 |
Eyo2 |
||||
|
|
|
Если в последнем случае амплитуды компонент Ex и Ey одинаковы ( Exo = Eyo = Eo ), получим свет, поляризованный по кругу (рис. 6):
Ex = Eo sin(ωt +ϕ o ) , (11)
Ey = Eo cos(ωt +ϕo ) . (12)
Рис. 6
2. При разности фаз ∆ϕ 0 =±π ,±3π ,±5π... свет будет линейно поляризован, но
поляризация будет иной по сравнению со случаем ∆ϕ 0 =0,±2π ,±4π... (сравните рис. 7 с рис. 2).
Рис. 7
Проведите моделирование движения вектора электрической напряженности в эллиптическиr поляризованной световой волне. При наблюдении движения
вектора E и его компонент Ex и Ey выберите такую скорость эксперимента, при которой вы ясно улавливаете фазы компонент.
Задание 3-1
При постоянном отношении амплитуд компонент Eyo / Exo =1 и при ϕ o =0
изучается влияние на вид эллиптической поляризации только разности фаз ∆ϕ o .
Eyo / Exo |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
ϕ o |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
∆ϕ o |
0 |
30 |
45 |
60 |
90 |
120 |
135 |
150 |
180 |
Задание 3-2
При постоянном отношении Eyo / Exo =1изучите влияние разности фаз ∆ϕ o и
начальной фазы ϕ o |
на вид поляризации: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Eyo / Exo |
|
|
1 |
|
1 |
1 |
1 |
|
1 |
|
1 |
1 |
|
1 |
1 |
|
ϕ o |
|
|
0 |
|
90 |
45 |
0 |
|
90 |
|
45 |
90 |
|
-120 |
60 |
|
∆ϕ o |
|
|
90 |
|
90 |
90 |
45 |
|
45 |
|
-45 |
135 |
|
-150 |
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание |
3-3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Изучите влияние всех трех параметров: Eyo / Exo , |
ϕ o и ∆ϕ o на вид |
|
|
|||||||||||||
эллиптической поляризации: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Eyo / Exo |
|
2 |
|
2 |
2 |
0.5 |
|
0.5 |
|
0.5 |
5 |
|
0.2 |
1 |
|
|
ϕ o |
|
0 |
|
90 |
45 |
30 |
|
60 |
|
180 |
-45 |
|
-30 |
-60 |
|
|
∆ϕ o |
|
90 |
|
30 |
210 |
90 |
|
30 |
|
210 |
90 |
|
30 |
170 |
|