Глава 3. Оптика

Модель 3.15.  Поляризация света

Световые волны, испускаемые обычными источниками света (например, лампочкой накаливания), неполяризованы. Это означает, что колебания векторов и происходят по всевозможным направлениям в поперечной плоскости. Такой свет называют естественным.

Некоторые источники (лазеры) могут испускать поляризованный свет. В таком свете колебания электрического и магнитного полей происходят не по всем направлениям, а только в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Такой свет называют линейно поляризованным (или плоско поляризованным).

Общим случаем поляризации является эллиптическая поляризация света. Эллиптически поляризованный свет можно представить как суперпозицию двух линейно поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях волн одной и той же частоты. Характер эллиптической поляризации зависит от соотношения амплитуд E_x и E_y линейно поляризованных волн и от фазового сдвига δφ между ними. В частности, если E_x / E_y = 1, то при δφ = 0 или π – свет поляризован линейно; при δφ = π / 2 или 3π / 2 – свет поляризован по кругу (левому или правому).

В любой плоскости, перпендикулярной направлению распространению волны, конец вектора в эллиптически поляризованной волне периодически движется по эллиптической траектории.

Компьютерная модель является кинематическим аналогом эллиптически поляризованного света. На экране дисплея воспроизводится сложение двух взаимно перпендикулярно поляризованных волн E_x и E_y одной и той же длины волны и образование эллиптически поляризованной волны. Можно изменять соотношения амплитуд E_x / E_y, длину волны λ и фазовый сдвиг δφ между колебаниями E_x и E_y. Обратите внимание, что волны на экране распространяются в направлении, противоположном положительному направлению оси z.