Поляризация электромагнитных волн

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Поляризация — для электромагнитных волн направление колебаний вектора электрической индукции E. Когерентное электромагнитное излучение может иметь:

Линейную поляризацию — в направлении, перпендикулярном направлению распространению волны;
Круговую поляризацию — правую либо левую, в зависимости от направления вращения вектора индукции;
Эллиптическую поляризацию — случай, промежуточный между круговой и линейными поляризациями.

Некогерентное излучение может не быть поляризованным, либо быть полностью или частично поляризованным любым из указанных способов. В этом случае понятие поляризации понимается статистически.

При теоретическом рассмотрении поляризации волна полагается распространяющейся горизонтально. Тогда можно говорить о вертикальной и горизонтальной линейных поляризациях волны.

[править] Теория явления

Электромагнитная волна может быть разложена (как теоретически, так и практически) на две поляризованные составляющие, например поляризованные вертикально и горизонтально. Возможны другие разложения, например по иной паре взаимно перпендикулярных направлений, или же на две составляющие, имеющие левую и правую круговую поляризацию. При попытке разложить линейно поляризованную волну по круговым поляризациям (или наоборот) возникнут две составляющие половинной интенсивности.

С точки зрения квантовой физики наличие у электромагнитных волн поляризации является проявлением того, что фотон имеет спин. Тот факт, что имеется только две составляющих поляризации, следует из безмассовости фотона.

Как с квантовой, так и с классической точки зрения, поляризация может быть описана двумерным комплексным вектором (вектором Джонса). Поляризация фотона является одной из реализаций q-бита.

[править] Практическое использование

Свет солнца, являющийся тепловым излучением, не имеет поляризации, однако, рассеянный свет неба приобретает частичную линейную поляризацию. Поляризация света меняется также при отражении. На этих фактах основаны применения поляризующих фильтров в фотографии и т.д.

Линейную поляризацию имеет обычно излучение антенн.

По изменению поляризации света, при отражении от поверхности, можно судить о структуре поверхности, оптических постоянных, толщине образца.