Лекція 10. Поляризація хвиль

Оскільки вектори Е і Н взаємозв’язані, використовуємо один вектор Е. Уявимо собі, що хвиля створюється двома вібраторами, наприклад, взаємно перпендикулярними елементарними електричними вібраторами, розташованих на осі Z. В цьому випадку вектор Е має дві складові Ех і Еу, які змінюються з деяким зсувом фаз в залежності від відношення між фазами струмів вібраторів.

Таким чином, в загальному випадку вираз для вектора Е плоскої хвилі має вид:

Характер зміни вектора Е даної хвилі протягом часу в фіксованій точці простору залежить від відношення між початковими фазами φ₁ і φ₂ і від амплітуд Е_xm і E_ym.

Закон зміни напрямку і величини вектора Е в даній точці простору за період коливань називають поляризацією хвилі.

Розрізняють 3 види поляризації хвиль: лінійну, кругову і еліптичну.

Лінійно поляризованою називають хвилю у якої напрямок коливань вектора Е у будь-якій точці середовища залишається незмінним на протязі часу. Початкові фази коливань складових співпадають або зсунуті одна відносно другої на величину кратну π.

Площину, що проходить через вектор Е і напрямок поширення хвилі називається площиною поляризації.

Хвилею з круговою поляризацією, називають хвилю, у якої вектор Е рівномірно обертається, описуючи за час одного періоду Т своїм кінцем коло. Умова кругової поляризації є рівність величин складових вектора Ех і Еу і їх зсув за фазою на π/2.

Еліптично поляризованою називають хвилю, у якої вектори Е та Н в любій точці середовища обертаються, описуючи своїми кінцями за час одного періоду еліпса. Величини складових вектора Е є різними.

Попадаючи на поверхню розділу двох середовищ, електромагнітна хвиля може частково (чи повністю) відбитися або частково (чи повністю) пройти в інше середовище.

Вектор Е перпендикулярний площині падіння є нормально поляризована плоска хвиля.

Вектор Е паралельний площині падіння є паралельно поляризована плоска хвиля.

Падаюча хвиля на границі розділюється на дві хвилі: заломлену – перехідну в друге середовище і відбиту – повернену в перше середовище.

Кут падіння – це кут, утворений напрямком поширення падаючої хвилі і нормаллю до поверхні розділу.

Кут відбиття – це кут, утворений напрямком поширення відбитої хвилі і нормаллю до поверхні розділу.

Кут заломлення – це кут утворений напрямком поширення заломленої хвилі і нормаллю до поверхні розділу

Другий закон Снелліуса – Відношення синуса кута заломлення до синуса кута падіння дорівнює відношенню показнику заломлення середовища.

Кут Брюстера називають ще кутом падіння, при якому падаюча хвиля повністю проходить в друге середовище.

При відбитті від границі двох діелектричних середовищ, одне з яких є електромагнітно більш щільним (тобто ) спостерігається явище повного відбиття.

Коефіцієнти віддзеркалення і заломлення (коефіцієнти Френеля) – для нормальної поляризації

, .

, -для паралельної поляризації

Дата добавления: 2014-01-04