Поляризация электромагнитных волн

Электромагнитная волна может иметь произвольную ориентацию векторов электрического и магнитного поля. Для описания ориентации волны, распространяющейся в определенном направлении, существует понятие поляризации волны.

Плоскость поляризации волны – это плоскость, проходящая через вектор и направление распространения волны. В процессе распространения плоскость поляризации может изменяться, то есть векторы и могут менять направление относительно первоначального.

Если положение плоскости поляризации в данной системе координат неизменно, то говорят, что волна имеет линейную поляризацию. Например, в рассмотренном выше случае плоской волны вектор колеблется в плоскости XOZ. Это случай волны с линейной поляризацией, а XOZ – плоскость поляризации данной волны.

Рассмотрим случай сложения двух волн, поляризованных ортогонально друг другу и имеющих различные фазы. Пусть первая волна линейно поляризована в плоскости XOZ, а вторая линейно поляризована в плоскости YOZ. Тогда мгновенные значения напряженностей электрического поля таких волн запишутся как

, (10.104)

. (10.105)

Пусть z=0. Рассмотрим поведение суммарного вектора во времени (см. рис. 10.17).

Угол Q показывает положение плоскости поляризации.

Пусть j=90°, тогда

. (10.106)

Таким образом, Q=(wt-kz), то есть вектор с течением времени будет вращаться вокруг оси.

Если рассмотреть различные положения результирующего вектора в процессе распространения волн, то будет видно, что конец вектора описывает в пространстве винтовую линию. Аналогичным будет характер изменения в пространстве результирующего вектора .

Это – плоская электромагнитная волна с круговой вращающейся поляризацией. В общем случае при неравных амплитудах E_x¹E_y поляризация будет эллиптической.

Дата добавления: 2014-12-26