Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Колебания и волны. Волновая оптика

ГЛАВА V. ПОЛЯРИЗАЦИЯ ВОЛН

§ 1. Типы поляризации волн

В общем случае поляризация волн состоит в нарушении симметрии распределения возмущений относительно направления распространения волны. Для продольных волн такое нарушение симметрии невозможно, поэтому продольные волны не бывают поляризованными. Любые поперечные волны (как упругие – в твёрдом теле, так и электромагнитные) могут быть поляризованными. В дальнейшем мы ограничимся обсуждением явлений, связанных с поляризацией световых волн, ввиду их большой практической важности.

До сих пор при рассмотрении явлений интерференции и дифракции света мы не акцентировали внимание на том, что электромагнитные волны – поперечные. Теперь мы будем рассматривать ситуации, когда это имеет принципиальное значение.

Свет называется поляризованным, если направление колебаний вектора напряжённости электрического поля (“световой вектор”) сохраняется неизменным или меняется закономерным образом.

Различают несколько типов поляризации световых волн.

1. Свет называют плоско (или линейно) поляризованным, если колебания вектора напряжённости электрического поля происходят в одной плоскости. Пусть свет распространяется вдоль оси Z прямоугольной декартовой системой координат XYZ. На рисунке 5.1 представлена “мгновенная фотография” плоско поляризованной волны. Плоскость, в которой колеблется вектор напряжённости электрического поля , принято называть плоскостью колебаний^*) – на рис.5.1 это плоскость YОZ. Если наблюдать за вектором в некоторой точке пространства O, то в любой момент времени он окажется ориентированным вдоль о
дной и той же прямой линии – на рис.5.1 и рис.5.2,а это ось ОY (отсюда название «линейная поляризация» ).

2
. Свет называется эллиптически поляризованным, если конец вектора в последовательные моменты времени описывает эллипс в плоскости XОY – см. рис.5.2,б. Поворот вектора происходит с угловой скоростью  = 2c/ (c – скорость света). Пространственная “мгновенная фотография” эллиптически поляризованной волны представляет собой “винтовую лестницу” с эллиптическим сечением – рис.5.3. С течением времени “эллиптический винт” смещается вдоль оси Z со скоростью c. Различают «правую» и «левую» эллиптические поляризации. Исторически сложилось называть свет «правополяризованным», если для наблюдателя, смотрящего навстречу лучу, вектор вращается по часовой стрелке.

1. Свет называется циркулярно поляризованным (или поляризованным по кругу), если конец вектора в последовательные моменты времени описывает в плоскости XОY окружность – см. рис.5.2,в. Важно понимать, что в случае эллиптической и циркулярной поляризации вектор меняет свое положение с течением времени очень быстро, но закономерно. Для примера на рис.5.2,в показаны 8 последовательных положений вектора в моменты времени, отличающиеся на равные интервалы t.

Поэтому можно сказать, что тип поляризации определяется формой траектории, которую описывает конец вектора напряжённости в неподвижной плоскости, перпендикулярной направлению распространения света.

1. Световые волны, испускаемые обычными источниками света, не имеют какого-либо выделенного направления колебаний вектора напряжённости электрического поля; такой свет принято называть естественным. Вектор очень быстро и беспорядочно меняет свое направление в плоскости XОY (волна поперечна!) – рис.5.2,г. Если в некоторый момент времени t вектор занимает положение 1, указанное на рисунке, то в следующий момент времени t+t он с равной вероятностью может оказаться в одном из положений показанных на рис.5.2,г пунктиром. Такой свет можно считать совокупностью огромного количества плоскополяризованных электромагнитных волн со всеми возможными ориентациями плоскостей колебаний.

Обсудим теперь способы получения поляризованного света. Некоторые вещества сразу излучают поляризованный свет при люминесценции (например, сернистый цинк, некоторые молекулярные кристаллы). Однако в большинстве случаев источники света испускают неполяризованные волны («естественный» свет). В следующем параграфе мы рассмотрим явления, позволяющие создавать специальные устройства для получения поляризованного света из естественного – «поляризаторы».

*⁾ Исторически сложилось называть «плоскостью поляризации » – плоскость колебаний вектора .

130

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов книги