Ograniczenie wektora pola elektrycznego lub wektora pola magnetycznego do danej płaszczyzny wzdłuż kierunku propagacji
Schemat pola elektrycznego fali świetlnej (niebieski), liniowo spolaryzowanej wzdłuż płaszczyzny (linia fioletowa) i składającego się z dwóch ortogonalnych, współfazowych składowych (fale czerwona i zielona)
W elektrodynamikę , z polaryzacją liniową lub płaszczyzny polaryzacji od promieniowania elektromagnetycznego jest ograniczenie z pola elektrycznego wektora lub pola magnetycznego wektora do danej płaszczyzny wzdłuż kierunku propagacji. Zobacz polaryzację i płaszczyznę polaryzacji, aby uzyskać więcej informacji.
Orientacja liniowo spolaryzowanej fali elektromagnetycznej jest określona przez kierunek wektora pola elektrycznego . Na przykład, jeśli wektor pola elektrycznego jest pionowy (na przemian w górę i w dół w miarę przemieszczania się fali), mówi się, że promieniowanie jest spolaryzowane pionowo.
Opis matematyczny
Klasyczny sinusoidalny roztwór fali płaskiej z równania fali elektromagnetycznej dla elektrycznych i magnetycznych pól jest (CGS jednostek)
mi
(
r
,
T
)
=∣
mi
|
r
mi
{
|
ψ
⟩
do potęgi
[
i
(
k
z
−
ω
T
)
]
}
{\ Displaystyle \ mathbf {E} (\ mathbf {R}, t) = \ mid \ mathbf {E} \ mid \ operatorname {Re} \ lewo \ {| \ psi \ rangle \ exp \ lewo [i \ lewo ( kz-\omega t\w prawo)\w prawo]\w prawo\}}
b
(
r
,
T
)
=
z
^
×
mi
(
r
,
T
)
/
C
{\ Displaystyle \ mathbf {B} (\ mathbf {R}, t) = {\ kapelusz {\ mathbf {z}}} \ razy \ mathbf {E} (\ mathbf {R}, t) / c}
dla pola magnetycznego, gdzie k jest liczbą falową ,
ω
=
C
k
{\ Displaystyle \ omega _ {} ^ {} = ck}
jest częstotliwością kątową fali i jest prędkością światła .
C
{\displaystyle c}
Tutaj jest amplituda pola i
|
mi
|
{\ Displaystyle \ mid \ mathbf {E} \ mid}
|
ψ
⟩
=
D
mi
F
(
ψ
x
ψ
tak
)
=
(
sałata
θ
do potęgi
(
i
α
x
)
grzech
θ
do potęgi
(
i
α
tak
)
)
{\ Displaystyle | \ psi \ rangle \ {\ stackrel {\ operatorname {def}} {=}} \ {\ zacząć {pmatrix} \ psi _ {x} \ \ \ psi _ {y} \ koniec {pmatrix}} ={\begin{pmatrix}\cos \theta \exp \left(i\alpha _{x}\right)\\\sin \theta \exp \left(i\alpha _{y}\right)\end{ pmmatrix}}}
jest wektorem Jonesa na płaszczyźnie xy.
Fala jest spolaryzowana liniowo, gdy kąty fazowe są równe,
α
x
,
α
tak
{\ Displaystyle \ alfa _ {x} ^ {} \ alfa _ {y}}
α
x
=
α
tak
=
D
mi
F
α
{\ Displaystyle \ alfa _ {x} = \ alfa _ {y} \ {\ stackrel {\ operatorname {def}} {=}} \ \ alfa}
.
Reprezentuje falę spolaryzowaną pod kątem w stosunku do osi x. W takim przypadku można zapisać wektor Jonesa
θ
{\displaystyle \theta}
|
ψ
⟩
=
(
sałata
θ
grzech
θ
)
do potęgi
(
i
α
)
{\ Displaystyle | \ psi \ rangle = {\ zacząć {pmatrix} \ cos \ theta \ \ \ sin \ theta \ koniec {pmatrix}} \ exp \ po lewej (i \ alfa \ po prawej)}
.
Wektory stanu dla polaryzacji liniowej w x lub y są szczególnymi przypadkami tego wektora stanu.
Jeśli wektory jednostkowe są zdefiniowane tak, że
|
x
⟩
=
D
mi
F
(
1
0
)
{\ Displaystyle | x \ rangle \ {\ stackrel {\ operatorname {def}} {=}} \ {\ zacząć {pmatrix} 1 \ \ 0 \ koniec {pmatrix}}}
oraz
|
tak
⟩
=
D
mi
F
(
0
1
)
{\ Displaystyle | r \ rangle \ {\ stackrel {\ operatorname {def}} {=}} \ {\ zacząć {pmatrix} 0 \ \ 1 \ koniec {pmatrix}}}
wtedy stan polaryzacji można zapisać w "bazie xy" jako
|
ψ
⟩
=
sałata
θ
do potęgi
(
i
α
)
|
x
⟩
+
grzech
θ
do potęgi
(
i
α
)
|
tak
⟩
=
ψ
x
|
x
⟩
+
ψ
tak
|
tak
⟩
{\ Displaystyle | \ psi \ rangle = \ cos \ theta \ exp \ po lewej (i \ alfa \ po prawej) | x \ rangle + \ sin \ theta \ wyr \ po lewej (i \ alfa \ po prawej) | y \ rangle = \ psi _{x}|x\rangle +\psi _{y}|y\rangle }
.
Zobacz też
Bibliografia
Linki zewnętrzne
Ten artykuł zawiera materiał z domeny publicznej z dokumentu General Services Administration : „Federal Standard 1037C” .
<img src="//en.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1x1" alt="" title="" width="1" height="1" style="border: none; position: absolute;">