Та, поляризованного по кругу

Том.

Ления колебаний в плоскости, перпенди-

Что для него равновероятны все направ-

Ского вектора хаотически меняется, так

Торой направление векторов электриче-

Стью поляризации.

Плоскость, в которой колеблется световой вектор в плоскополяризо-

Ной.

И упорядочены каким-либо образом

Которой направления колебаний векторов

Естественный и поляризованный свет

ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА

Лекция № 4

Из электромагнитной теории света вы-

текает непосредственно, что световые волны

поперечны. Электромагнитная волна, у

(рис.1), называется поляризованной вол-

Если колебания вектора (как и)

происходят только в одной проходящей че-

рез луч плоскости, волна называется плоскополяризованной или линейнопо-

ляризованной. Вектор называется световым вектором, т.к. только он оказы-

вает оптическое, фотоэлектрическое и другие действия электромагнитной вол-

ны.

ванной волне, называется плоскостью колебаний. По историческим причи-

нам плоскость, перпендикулярная к плоскости колебаний, названа плоско-

Излучение светящегося тела, состоя-

щего из множества атомов, представляет со-

бой набор излучений отдельных атомов.

Атомы излучают одновременно и независи-

мо друг от друга, что приводит к беспоря-

дочному изменению фазы волны, поэтому

свет некогерентен. Световая волна, у ко-

кулярной лучу (рис.2), называется естественным (неполяризованным) све-

Любое колебание можно представить в виде компонент

xi E и

yi E. Для ес-

тественного света суммы компонент

=å

i

x xi

E E, =å

i

y yi

E E (1)

равны, x= y. В соответствии с этим естественный свет можно представить как

результат наложения двух когерентных волн, поляризованных во взаимно пер-

пендикулярных плоскостях и имеющих одинаковую интенсивность.

Рис.1

y

x

z

E

H

x

y

x z

xi E

yi E

i E

i E

Рис.2

x

y

x E

y E

E

Рис.3

Следовательно, результатом наложения двух коге-

рентных волн Ex и y, отличаются по фазе на π, или

совпадающих по фазе, является плоскополяризованная

волна с фиксированным направлением колебаний

(рис.3).

Кроме плоскополяризованного света известно су-

ществование света, поляризованного по эллипсу, све-

Упорядоченность колебаний светового вектора заключается и в том, что

вектор поворачивается вокруг луча, одновременно

изменяясь по величине. Волна эллиптически поляризо-

вана, если конец вектора описывает эллипс. Волна

поляризована по кругу, если конец вектора описыва-

ет окружность. В зависимости от направления враще-

ния вектора различают правую (рис.4) и левую поля-

ризацию.

Интерпретация этих примеров наглядна в теории

колебаний: сложение двух взаимно перпендикулярных

колебаний одинаковой частоты дает движение по эл-

липсу, по окружности, по прямой, что зависит от разности фаз колебаний.

Таким образом две взаимно перпендикулярные когерентные волны при

наложении ответственны за любой тип поляризации.

Следует заметить, что вращение вектора вдоль луча

образует спираль векторов, которая равномерно перемеща-

ется параллельно лучу со скоростью электромагнитной

волны (рис.5).

Волна, в которой колебания одного направления пре-

обладают над колебаниями других направлений, называет-

ся частично поляризованной. Ее можно представить как

наложение естественного и плоскополяризованного света.

Дата добавления: 2014-01-04