Polarizace
V electrodynamics, polarizace je vlastnost vlny, takový jak světlo a jiný elektromagnetická radiace.
Myslet na foton jako koule to se točí kolem osy, zatímco to spadne přes prostor. Polarizace doslovně je orientace této osy. V odborných termínech, osa je B komponenta (magnetický); letadlo orthogonal k tomu je E komponenta (elektrický). k. letadlo polarizace.
Polarizace viditelného světla může být pozoroval to používat polarizující se filtr (čočky polaroid sluneční brýle budou pracovat). Zatímco sledovací přes filtr, otočit to, a jestliže linearly polarizované světlo je dar míra osvětlení bude se měnit. An snadný první jev pozorovat to je u západu slunce k pohledu obzor u 90 ° úhel od západu slunce.
Obyčejný zdroje světla, takový jak Slunce a elektrická žárovka vydávat co je znán jak unpolarized lehký. Specializovanější zdroje, takové jak jisté druhy trubek propuštění a lasery, produkce polarizovaný lehký. Rozdíl mezi těmito dvěma druhy světla je způsoben chováním elektromagnetických polí, která tvoří světlo.
Jak popisovaný Maxwellovy rovnice, světlo je příčný vlna smířil se se ovlivňovat elektrické pole E a magnetické pole B. Oscilace těchto dvou ovlivňujících se polí způsobí pole k self-množit v jistém směru, u rychlosti světla. Ve většině případů, směry elektrického pole, magnetické pole a směr množení světla jsou všichni vzájemně svislí. To je, oba E a B pole oscilují ve směru u pravých úhlů ke směru to světlo se pohybuje, a také u pravých úhlů ke každému jiný.
(V optika, to je obvyklé definovat polarizaci v podmínkách směru elektrického pole a nevšímavosti magnetické pole od toho je téměř vždy kolmý k elektrickému poli.)
Jestliže směr oscilace elektrického pole E je připevněn, světelná vlna je řekl, aby byl linearly polarizovaný. Jsou tam dva možná lineární polarizace říká, s jejich E pole orthogonal k jednomu jiný. Nějaký jiný úhel lineární polarizace může být budován jak superposition těchto dvou států.
Směr polarizace je libovolný s úctou ke světlu sám. To je obvyklé označit dva lineární polarizační státy v souhlasu s nějakým jiným externím odkazem. Pro příklad, podmínky vodorovně a svisle se polarizoval být obecně použitý když světlo množí ve volném místě. Jestliže světlo ovlivňuje se s povrchem, takový jak zrcadlo, čočka nebo nějaké jiné rozhraní mezi dvěma středy, podmínky s- a p- polarizovaný být používán. Pro příklad, zvážit to následovat:
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
V nad diagramem, světelný paprsek je přemýšlet pryč zrcadlo u nějakého úhlu. Jestliže elektrické pole světla osciluje kolmý k letadlu diagramu, světlo je pojmenováno s- polarizovaný. Jestliže to osciluje v letadle diagramu, to je pojmenováno p- polarizovaný. Jiné podmínky použitý pro s- polarizace být sigma- polarizovaný a sagittal letadlo polarizovaný. Podobně, p- polarizované světlo je také odkazoval se na jak pi- polarizovaný a odbočující letadlo polarizovaný.Jestliže směr elektrického pole E je ne fixovaný, ale točí jak světlo množí, světlo je řekl, aby byl circularly polarizovaný. Dva možné nezávislé kruhové polarizační státy existují, nazvaný odešel-ruka nebo pravý-ruka circularly polarizovaný spoléhat se na zda elektrické pole točí v pultě-clockwise nebo clockwise smysl, příslušně, když se staví směr lehké propagace. Elipsovitá polarizace moci být myslel na jako kombinace kruhové a lineární polarizace.
Jednotlivec fotony být neodmyslitelně circularly polarizovaný; toto je příbuzné pojetí rotace v jaderná fyzika.
Jestliže světlo sestává z mnoho nesouvislý vlny se náhodně rozlišnou polarizací, světlo je řekl, aby byl unpolarized. To je možné konvertovat unpolarised světlo k polarizovanému světlu používáním polarizer. Jedno takové zařízení je Polaroid® list. Toto je list plast s molekulami, které jsou uspořádány takový to oni absorbují nějaké světlo procházet tím který má elektrické pole oscilovat v daném směru; toto má účinek linearly polarizovat světlo. Jiná zařízení mohou se rozštěpit unpolarised paprsek do dvou paprsků orthogonal lineární polarizace; oni jsou obecně postavení od jistých uspořádání prisms a optické povlaky.
Úhel polarizace linearly polarizované světlo může být otočeno užívat přístroj známý jako polovina -talíř vlny. Podobně, lineární polarizace může být přeměněna na kruhovou polarizaci a zlozvyk versa s použitím čtvrtiny -talíř vlny.
Možné polarizační státy mohou být mapovány ke kouli, s levým oběžníkem u + z, pravý kruhový u - z, vodorovný u + x, svislý u - x, a úhlopříčky u + y a - y. Projíždět dichroic talíř vlny je ekvivalentní k rotaci koule. Množství amplitudy polarizace x to projíždí polarizer to projde y je 1 / 2 vzdálenost mezitím x a antipode y; intenzita je (x·y+ 1) / 2.
Viz též Brewsterský úhel, Fresnel rovnice.
Další četba
- Polarizované světlo v přírodě, G. P. Können, překládal G. A. Beerling, Cambridge univerzitní tiskárna, 1985, vázaná kniha, ISBN 0-521-25862-6
V electrostatics, polarizace je vektorové pole to vyplývá z trvalý nebo přivozený dvojpól momenty v dielectric materiál. Vektor polarizace P je definován jako moment dvojpólu na hlasitost jednotky.
V homogenní lineární a isotropic dielectric médium, polarizace je v se ztotožnil s a proporcionální k elektrickému poli E:
- P = & epsilon0& chiE ,
Jestliže polarizace P je neúměrný elektrickému poli E, médium je pojmenováno nelineární a je popsaný polem nelineární optika. Jestliže směr P je ne se ztotožnil s E, jak v mnoho krystaly, médium je anisotropic a je popisován optika krystalu.