Линейная поляризация

редактировать

Ограничение вектора электрического поля или вектора магнитного поля заданной плоскостью вдоль направления распространения

Диаграмма электрического поля световой волны (синяя), линейно поляризованной вдоль плоскости (фиолетовая линия) и состоящей из двух ортогональных синфазных компонентов (красная и зеленая волны)

В электродинамике, линейная поляризация или плоская поляризация электромагнитного излучения - это ограничение вектора электрического поля или вектора магнитного поля заданным плоскость по направлению распространения. Для получения дополнительной информации см. поляризация и плоскость поляризации.

Ориентация линейно поляризованной электромагнитной волны определяется направлением вектора электрического поля. Например, если вектор электрического поля вертикальный (попеременно вверх и вниз по мере распространения волны), то говорят, что излучение имеет вертикальную поляризацию.

Содержание

1 Математическое описание линейной поляризации
2 См. Также
3 Ссылки
4 Внешние ссылки

Математическое описание линейной поляризации

классический синусоидальная плоская волна, решение уравнения электромагнитной волны для электрического и магнитного полей равно (cgs единиц)

E (r, t) = ∣ E ∣ R e {| ψ⟩ ехр ⁡ [я (kz - ω t)]} {\ displaystyle \ mathbf {E} (\ mathbf {r}, t) = \ mid \ mathbf {E} \ mid \ mathrm {Re} \ left \ { | \ psi \ rangle \ exp \ left [i \ left (kz- \ omega t \ right) \ right] \ right \}}

{\ mathbf {E}} ({\ mathbf {r}}, t) = \ mid {\ mathbf {E}} \ mid {\ mathrm {Re}} \ left \ {| \ psi \ rangle \ exp \ left [i \ left (kz- \ omega t \ right) \ right] \ right \}

B (r, t) = z ^ × E (r, t) / с {\ displaystyle \ mathbf {B} (\ mathbf {r}, t) = {\ hat {\ mathbf {z}}} \ times \ mathbf {E} (\ mathbf {r}, t) / c}

{\ mathbf {B}} ({\ mathbf {r}}, t) = {\ шляпа {{\ mathbf {z}}}} \ times {\ mathbf {E}} ({\ mathbf {r}}, t) / c

для магнитного поля, где k - волновое число,

ω = ck {\ displaystyle \ omega _ {} ^ {} = ck}

\ omega_ {} ^ {} = ck

- угловая частота волна, а $c {\ displaystyle c}$ $c$ - скорость света.

Здесь $∣ E ∣ {\ displaystyle \ mid \ mathbf {E} \ mid}$ $\ mid {\ mathbf {E}} \ mid$ - амплитуда поля, а

| ψ⟩ знак равно def (ψ Икс ψ Y) знак равно (соз ⁡ θ ехр ⁡ (я α x) грех ⁡ θ exp ⁡ (я α Y)) {\ Displaystyle | \ psi \ rangle \ {\ stackrel {\ mathrm {def }} {=}} \ {\ begin {pmatrix} \ psi _ {x} \\\ psi _ {y} \ end {pmatrix}} = {\ begin {pmatrix} \ cos \ theta \ exp \ left (i \ alpha _ {x} \ right) \\\ sin \ theta \ exp \ left (i \ alpha _ {y} \ right) \ end {pmatrix}}}

| \ psi \ rangle \ \ stackrel {\ mathrm {def}} {=} \ \ begin {pmatrix} \ psi_x \\ \ psi_y \ end {pmatrix} = \ begin {pmatrix} \ cos \ theta \ exp \ left (i \ alpha_x \ right) \\ \ sin \ theta \ exp \ left (i \ alpha_y \ right) \ end {pmatrix}

- это вектор Джонса в плоскости xy.

Волна линейно поляризована, когда фазовые углы $α x, α y {\ displaystyle \ alpha _ {x} ^ {}, \ alpha _ {y}}$ $\ alpha_x ^ {}, \ alpha_y$ равны равно,

α x = α y = def α {\ displaystyle \ alpha _ {x} = \ alpha _ {y} \ {\ stackrel {\ mathrm {def}} {=}} \ \ alpha}

\ alpha _ {x} = \ alpha _ {y} \ {\ stackrel {{\ mathrm {def}}} {=}} \ \ alpha

Это представляет волну, поляризованную под углом $θ {\ displaystyle \ theta}$ $\ theta$ по отношению к оси x. В этом случае вектор Джонса можно записать как