Поляризація хвиль

Відео: Фізика для чайників. Лекція 56. Поляризація світла

терміном поляризація електромагнітної хвилі або поляризація світла описується просторова орієнтація електричної складової електромагнітної хвилі - вектора напруженості електричного поля.
Електромагнітна хвиля в порожнечі завжди поперечна, тобто вектор напруженості електричного поля перпендикулярна до напряму розповсюдження хвилі. Однак, при цьому залишаються ще дві різні незалежні можливості орієнтації напруженості. Більш того, цей вектор може змінювати свою орієнтацію з часом.
Електромагнітні хвилі в залежності від виду поляризації діляться на
При падінні хвилі на плоску поверхню розділу двох середовищ зручно виділити s-поляризацію і p-поляризацію.
Електромагнітні хвилі з певним хвильовим вектором поляризація хвиль в системі координат, вісь z якої збігається з напрямком поширення можуть бути записані в загальному вигляді наступним чином

поляризація хвиль,

де поляризація хвиль і поляризація хвиль - Це орт в напрямку осей x і y,? - частота, E 0 x і E 0 y - дві незалежні амплітуди, поляризація хвиль і поляризація хвиль - Дві незалежні фази.
лінійна поляризація
якщо фази поляризація хвиль і поляризація хвиль збігаються, то для хвилі в будь-який момент часу виконується співвідношення

поляризація хвиль.

Тобто, в цьому випадку E x і E y пов`язані лінійним співвдіношенням. Така поляризація електромагнітної хвилі називається лінійною поляризацією.
До цього випадку відносяться також хвилі для яких E 0 x = 0 або E 0 y = 0. Будь-яку лінійно-поляризованої хвилю можна звести одного з цих двох випадків, вибравши відповідним чином напрямок осей x і y.
циклічна поляризація
циклічна або кругова полірізація виникає тоді, коли E 0 x = E 0 y, а фази відрізняються на чверть періоду:

поляризація хвиль.

В цьому випадку електромагнітна хвиля записується

поляризація хвиль.

Для такої хвилі виконується рівність

поляризація хвиль,

яка є рівнянням кола щодо змінних E x і E y.
Залежно від знака зсуву фази вектор напруженості електричного поля в будь-якій точці простору для циклічно-поляризованої хвилі обертається по або проти годинникової стрілки, виконуючи повний оборот за період.
Будь-яку лінійно поляризовану хвилю можна зобразити у вигляді суперпозиції двох циклічно-поляризованих хвиль з обертанням за і проти годинникової стрілки.
еліптична поляризація
У загальному випадку між змінними E x і E y існує співвідношення, яке задається рівнянням.

поляризація хвиль.

Це рівняння еліпса, тому така поляризація називається еліптичної.
Зазвичай світло, який ми спостерігаємо, не має жодної з перерахованих вище поляризаций. Звичайний світло складається з хаотичного випромінювання багатьох атомів. Фази та інтенсивності в такому світлі неузгоджені між собою і не зберігаються протягом тривалого часу. Таке світло називають неполяризованим.
Однак, Неполяризоване світло можна поляризувати, пропустивши його через спеціальні поляризатори, дія яких заснована на непропускання світла однієї з лінійних поляризацій. У світлі, що виходить з поляризатора, присутній лише одна з поляризаций і воно є лінійно-поляризованим. Існують також середовища, які вибірково пропускають одну з можливих кругових поляризацій. Існують середовища, які можуть обертати площину поляризації світла.
Поляризація електромагнітних хвиль і, зокрема, світла, широко використовується в сучасній технології.
рідкокристалічні дисплеї
[Img = left] https://mir-prekrasen.net/uploads/posts/2011-02/1298215693_12 (en) .jpg [/ img] Піксель складається з кольорового фільтра, горизонтального поляризатора, оточеного двома шарами скла рідкокристалічного шару, який повертає поляризацію, вертикального фільтра Наприклад, піксель екрану дисплея складається з шару, який пропускає тільки горизонтально-поляризоване світло, рідкокристалічного шару, який обертає поляризацію світла на 90 o, і шару, який пропускає тільки вертикальну поляризацію світла. Взагалі така структура прозора для горизонтально-поляризованої складової світла, що падає на піксель. Однак, додатки невеликого електричного поля до рідкого кристала приводить до того, що кут обертання поляризації збивається, і світ вже не проходить крізь фільтри. В такому випадку піксель темніє, що дозволяє легко формувати зображення на дисплеї.
стереоскопічне кіно
Поляризація світла використовується для того, щоб створити ефект об`ємності зображення в стереоскопічному кіно. Відомо, що об`ємність нашого зору обумовлена бінокулярністю, тобто тим, що ми маємо два очі, якими бачимо дещо різні зображення. Різниця в зображенні, воспринятому очима дозволяє нашому мозку відтворити об`ємний ефект. У стереоскопічному кіно на екран проектується два зображення з різною поляризацією, а глядачеві пропонується надіти спеціальні окуляри, одне скельце яких пропускає тільки вертикально-поляризоване світло, а інше - тільки горизонтально-поляризоване світло. Внаслідок глядач бачить стерео-зображення.


світлодіодний дисплей - це екран, в якому в якості джерела світла застосовується напівпровідниковий світлодіод. Потрібно зауважити, що LED-екрани можна розділити на два типи: кластерні і матричні.


Поділися в соц. мережах:

Увага, тільки СЬОГОДНІ!
По темі: