Другие виды поляризации. Уравнение эллипса.

Пусть в пространстве по одному направлению распространяются две линейно поляризованные волны, с одинаковой длиной волны. Световые векторы этих волн взаимно перпендикулярны. Пусть колебания в одной волне совершаются вдоль оси x, в другой вдоль оси y. Уравнения колебаний светового вектора можно записать следующим образом:

(11.3)

Эти два уравнения дают в параметрическом виде форму траектории, которую описывает конец вектора напряженности электрического вектора. Выразим в аналитическом виде уравнение искомой траектории. Для этого выразим вектор и , исключая время из уравнений (11.3). Получаем

, (11.4)

(11.5)

(11.6)

Выразим (11.7)

Подставим (11.7) и(11.4), (11.5) в уравнение (11.6)

(11.8)

(11.9)

Возведем в квадрат левую и правую части уравнения (11.9)

или (11.10)

Из уравнения (11.10) мы видим, что результат сложения линейно поляризованных волн, когда их векторы напряженности электрических полей взаимно перпендикулярны, существенно зависит от разности фаз j. Если разность фаз хаотически меняется, то уравнение (11.10) соответствует траектории в виде эллипса с постоянно меняющимися осями, что соответствует естественному свету.

Пусть волны имеют равные амплитуды и отличаются по фазе на величину кратную числу p, т.е. j=±mp. В этом случае , а , тогда уравнение (11.10) принимает вид или _ это уравнение прямой линии, т.е. при таком сложении опять получен линейно поляризованный свет.

Новый тип поляризации будет получен при других разностях фаз. Пусть разность фаз кратна p/2, то уравнение (11.10) имеет вид . Это уравнение правильно расположенного эллипса (рис.11.8).

рис.11.8

Сложение двух взаимно перпендикулярно поляризованных волн и образование эллиптически поляризованной волны.

Рисунок 11.8 показывает, что в этом случае конец электрического вектора результирующей волны описывает левовинтовую линию по поверхности кругового цилиндра. Если первая волна не будет отставать от второй по фазе. А будет опережать ее, то линия будет правовинтовой.

В обоих случаях поляризация света называется круговой (или циркулярной); в первом левая круговая( по часовой стрелке для наблюдателя, смотрящего навстречу лучу),вторая - правая круговая. Эллиптическую поляризацию нетрудно получить, если амплитуды складываемых колебаний не равны.

Мы получили свет, поляризованный по кругу как результат сложения двух линейно поляризованных лучей. Но линейно поляризованный свет можно разложить на две составляющие - право круговую и лево круговую.

Заключение

Знание дисперсии и разрешающей способности спектральных приборов необходимо для правильного выбора спектрального прибора для выполнения поставленной исследовательской задачи.

Голография- безлинзовый способ регистрации волнового поля. Регистрация волнового поля ( амплитуда, фаза) возможна только с использованием явления интерференции света, следовательно, для создания голограммы необходимы когерентные источники, например, лазеры.

Поляризоваться могут только поперечные волны. Все виды поляризации зависят от разности фаз складываемых взаимно перпендикулярных колебаний вектора напряженности электрического поля.