Поляризация световых волн. Виды поляризации

поляризация света

Поляризация световых волн. Виды поляризации

Для описания поляризации света достаточно рассмотреть лишь один из двух переменных векторов электромагнитного поля. Чаще всего рассматривают именно вектор напряженности вихревого электрического поля электромагнитной волны -, потому что он непосредственно влияет на движение заряженных частиц в веществе. Свет является суммарным электромагнитным излучением большого количества атомов, которые складывают его источник. Атомы источника света излучают электромагнитные волны спонтанно и независимо друг от друга.

Поэтому результирующая волна является результатом складывания отдельных волн от многих независимых осцилляторов и обычно является неполяризованной. В таком свете (электромагнитной волне) равноправными есть все направления колебаний в плоскости перпендикулярной к волновому вектору, ни одно направление не является отдельным, фиксированным.

Поперечная волна, в которой направление колебаний в плоскости перпендикулярной к вектору (или к вектору скорости, который имеет то же направление) как-то упорядоченный, не случайный, называется поляризуемой волной. Если направление колебаний сурово фиксировано, а вектор колеблется лишь в этом направлении (вдоль ), то мы имеем дело с плоско поляризуемой волной.

Плоско поляризуемая волна является частичным случаем более общей эллиптической поляризации электромагнитной волны. При эллиптической поляризации конец вектора описывает эллипс в плоскости перпендикулярной к направлению волнового вектора (к направлению луча). Если посмотреть на поперечную волну в направлении луча (вдоль векторов ), то вырождение эллипсу (а) в прямую (б) отвечает рассмотренному выше случаю линейно поляризуемой волны, а вырождение эллипсу в круг(в) - случаю так называемой циркулярно-поляризуемой, или иначе, поляризуемой по кругу, волне.

Нетрудно понять, что сумма двух циркулярно-поляризуемых волн с одинаковыми частотами и амплитудами дает линейно поляризуемую волну. Две линейно поляризуемых волны с одинаковой частотой и амплитудами, но с взаимно перпендикулярной поляризацией складываются в циркулярно-поляризуемую волну, если имеют стабильную во времени разницу фаз, которая равняется.

Неполяризованный свет от источника, который состоит из большого количества атомов, излучающих не когерентно и независимо друг от друга, можно поляризовать, используя так называемые поляризаторы. Это приборы, которые пропускают лишь колебания, направленные параллельно так называемой главной оптической осе поляризатора и задерживают колебания, направленные перпендикулярно к этой оси.

В качестве поляризаторов используются среды, анизотропные относительно колебаний вектора, например прозрачные кристаллы.