Polarizacija elektromagnetnih talasa.
Za EME koji se šire u bilo kojem mediju, postoji koncept polarizacije. Polarizacija EME je sređivanje u orijentaciji vektora jačine električnog i magnetnog polja u ravni okomitoj na vektor brzine širenja EME. Razlikovati eliptičnu, kružnu i linearnu polarizaciju.
Priroda polarizacije određena je dizajnom i orijentacijom predajne antene. U slučaju linearne polarizacije, vektor E, koji se periodično mijenja, ostaje okomit na sebe tokom širenja. Antena u obliku vertikalnog vibratora emituje vertikalni linearno polarizovani talas. Za prijem bez gubitaka, vibrator prijemne antene takođe mora biti orijentisan okomito
Da bi se stvorio horizontalni linearno polarizovani talas, odašiljači antena moraju biti postavljeni horizontalno. Međutim, za satelitske komunikacije, radio talasi u procesu širenja prodiru u jonosferu, koja se nalazi u magnetnom polju Zemlje. Kao rezultat, ravan polarizacije linearno polariziranog vala rotira (Faradayev efekat).
Ispostavilo se da je jonosfera dvolomni medij, a radio talas koji se širi kroz nju dijeli se na dvije komponente. Ove komponente se šire u jonosferi različitim faznim brzinama. Stoga, nakon prolaska određene udaljenosti između njih, pojavljuje se fazni pomak, što dovodi do rotacije ravnine polarizacije. Kao rezultat neusklađenosti između polarizacije talasa koji stiže na prijemnu tačku i polarizacije prijemne antene, energija se gubi - dolazi do bledenja polarizacije. Da bi se spriječilo bledenje, potrebno je koristiti antene sa kružnom polarizacijom, u kojima se vektor E rotira sa frekvencijom radio talasa, opisujući spiralnu liniju tokom širenja. U ovom slučaju, veličina vektora E će ostati konstantna. Na putu jednakoj talasnoj dužini, vektor E se rotira za 360 stepeni.
Za izradu antene sa kružnom polarizacijom potrebno je imati dva odašiljačka vibratora, pomaknuta u prostoru za 90 stepeni jedan u odnosu na drugi. Moraju se napajati strujama jednake amplitude sa faznim pomakom od 90 stepeni.
Kružno polarizovani radio talasi se emituju iz, na primer, antene okretnog stuba. Prijem talasa kružne polarizacije moguć je kako na antenama istog tipa (okretna, spiralna), tako i na običnim vibratorima
Ovisno o smjeru rotacije vektora E, kružna polarizacija može biti:
- · Ljevoruk;
- · Desnoruke.
U razmatranom primjeru linearno polariziranog vala, pretpostavljeno je da je vektor u svim tačkama usmjeren paralelno ili antiparalelno s osi x(vidi sliku 1.7). U opštem slučaju, za ravan harmonijski talas koji se širi duž ose z, obje komponente su različite od nule E x i E y, a vektor električnog polja ima oblik
gdje su jedinični vektori usmjereni duž osi Ox,Oy Kartezijanski koordinatni sistem.
Razmotrimo talas čije se komponente električnog polja mijenjaju prema harmonijskom zakonu
gdje fazni pomak između oscilacija.
Nađimo jednadžbu putanje duž koje se pomiče kraj vektora u ravnini z = konst... Prepisaćemo ga kao
i uz pomoć isključivanja iz ove jednakosti cos ( t–kz) i grijeh ( t–kz):
Podsjećamo da su amplitude E 10 i E Pretpostavlja se da su 20 pozitivni brojevi. Prenosimo prvi član s desne strane na lijevu stranu, podijelimo obje strane sa E 20 i kvadratirajte ih.
Otvaramo zagrade i dovodimo jednačinu u formu
Omjer je jednadžba konusnog presjeka. Presjek ima oblik elipse, pošto je odgovarajuća determinanta nenegativna, tj.
Elipsa je upisana u pravougaonik čije su stranice 2 E 10 i 2 E 10 (sl. 1.8) Dotiče stranice pravougaonika u tačkama aa ( E 10, E 20 cos ) i BB ( E 10 cos , E 20).
Dakle, u opštem slučaju, kada se ravan monohromatski svetlosni talas širi, kraj vektora u ravni z= konst opisuje elipsu. Slično se ponaša i vektor jačine magnetnog polja. Takav talas se zove eliptično polarizovan.
Zamislite električno polje takvog vala na fiksnoj t moguće je na sljedeći način: na površini pravog eliptičnog cilindra nacrtana je spiralna linija, počeci svih vektora se nalaze u tačkama osi cilindra, krajevi su na zavojnoj liniji, a sam vektor je svuda okomit do ose.
Desna i lijeva eliptična polarizacija
Kretanje duž elipse u ravni z= konst, kraj vektora se može rotirati u smjeru kazaljke na satu ili suprotno od kazaljke na satu. Kako bi se napravila razlika između ova dva stanja, koncepti su uvedeni u optiku u pravu polarizacija (za posmatrača koji gleda prema svetlosnom snopu, rotacija je u smeru kazaljke na satu) i lijevo polarizacija (rotacija vektora u suprotnom smjeru). Pokažimo da smjer rotacije vektora ovisi o predznaku fazne razlike ... Hajde da izaberemo trenutak u vremenu t 0 za koje t 0 –kz= 0. U ovom trenutku, prema formulama i,
Iz formule se vidi da u trenutku kada kraj vektora dostigne krajnju desnu tačku svoje putanje (slika 1.8), imamo dE y /dt < 0, если 0 < < , i dE y /dt> 0 ako - < < 0. Очевидно, что первый из этих случаев соответствует право поляризованной волне, а второй - лево поляризованной.
Dakle, u opštem slučaju, ravni monokromatski talas ima desnu ili levu eliptičnu polarizaciju. Potpunu karakteristiku polarizacijske elipse daju tri parametra E 10 ,E 20 i ... I, kao što se može vidjeti sa Sl. 1.8, ose elipse ne moraju biti paralelne sa osama Ox i Oy... Međutim, ako se da E 10 ,E 20 i faznu razliku vezano za proizvoljan položaj osi, i ako (0 < / 2) je ugao određen omjerom
zatim glavne poluose elipse a i b i ugao koju velika os formira sa osom Ox, nalaze se iz formula
gdje ( ) je pomoćni ugao koji određuje oblik i orijentaciju elipse vibracije, i to:
Brojčana vrijednost tg određuje vrijednost omjera osa elipse i predznaka pri karakterizira dvije opcije koje se mogu koristiti za opisivanje elipse. Iz posljednje formule se vidi da je za desnu eliptičnu polarizaciju, kada je sin > 0, zatim ugao varira unutar 0< / 4, što odgovara znaku "+" u formuli. Shodno tome, za lijevu polarizaciju, znak "-".
Parametri a,b i može se odrediti eksperimentalno, a znajući ove vrijednosti, koristeći formule, možete izračunati amplitude E 10 ,E 20 i faznu razliku .
Šta je CPL polarizacijski filter? Ovo je vrijedan gedžet koji bi svaki fotograf trebao imati u torbi. Kako polarizator utiče na fotografiju? Da bi se razvila intuicija o ovoj tački, vrlo često je potrebno mnogo vremena za eksperimentiranje. U ovom članku ćete naučiti kako ubrzati ovaj proces, kako i kako ovaj proizvod može olakšati zadatak (a ponekad i naštetiti) u različitim situacijama.
Gdje je montiran CPL filter? Uvijek je ispred prednje. Kako ovaj uređaj radi? Filtrira direktne refleksije sunčeve svjetlosti pod određenim uglovima. Ovo je korisno, jer je drugo svjetlo često bogatije i raspršenije. Rad sa ovim uređajem takođe zahteva veću brzinu zatvarača (pošto se neki zraci odbijaju). Ugao filtracije se kontrolira rotacijom uređaja. Jačina efekta zavisi od lokacije linije vida kamere u odnosu na sunce.
Rotacija filtera
Kada možete izvući maksimum iz CPL filtera? Samo ako je linija vida kamere okomita na sunčevu svjetlost. Ovo možete zamisliti tako što ćete kažiprst usmjeriti prema suncu, dok palac postavite pod pravim uglom na njega. Sve dok rotirate ruku tako da bude usmjerena prema dnevnom svjetlu, bez obzira na kurs na koji vaš palac pokazuje, odredit će liniju najvećeg efekta polarizatora.
Međutim, činjenica da će CPL filter dati najbolji rezultat u naznačenim smjerovima ne znači nužno da će biti najuočljiviji u ovim područjima. Ekstremna polarizacija će se pojaviti kada se rotira, što će promijeniti ugao u odnosu na dnevnu svjetlost. Da biste dobili osjećaj za rad filtera, najbolje je da ga rotirate dok gledate u ekran ili tražilo kamere.
Pri nanošenju se može dobiti neodgovarajući rezultat, jer efekat polarizacije zavisi od ugla. Jedan dio slike može se postaviti pod pravim uglom prema suncu, a drugi - prema njemu. U ovom slučaju, efekat polarizacije neće biti primjetan na jednoj strani fotografije, ali će biti vidljiv na drugoj strani.
Očigledno je da su širokokutna sočiva nesavršena. Međutim, zaokreti "polarnog" ponekad mogu učiniti efekat vitalnijim. Vrlo često će profesionalci najizraženiji efekat polarizacije postaviti bliže ivici ili uglu slike.
Opis
Fotografi koriste dvije vrste filtera za kreiranje slike visokog kvaliteta: linearnu polarizaciju i kružnu. Ovi uređaji izoluju i izoluju područja bogata polarizovanom reflektovanom svetlošću. Uz njihovu pomoć, snimajući dno, možete filtrirati svijetle refleksije ili snimiti krajolik izvan prozora bez vlastitog odraza u staklu.
Linearni filteri obavljaju jedan jednostavan posao - prenose modificiranu svjetlost u jednoj ravni. Kružno polarizovani uređaji daju pristup snopovima koji su modifikovani u krug. Oni transformišu svako prelamanje zraka u sferni. Zapravo, kružni "polarni" ne ometa rad autofokusa, omogućava vam da precizno pogodite ekspoziciju i može se instalirati na sve kamere (uključujući i stare).
U ovom slučaju, višak odsjaja će biti eliminisan na isti način kao kod uređaja sa linearnom polarizacijom. CPL filter daje "čistu" sfernu refrakciju svjetlosti samo na određenoj talasnoj dužini. U talasnoj ploči, optička razlika u njenoj putanji između jednostavnih i neobičnih zraka je tačno četvrtina njene dužine. Za sve ostale valne dužine, ovaj uređaj će pokazati eliptično djelovanje.
Kružni filteri su složeniji od ostalih, pa je njihova cijena veća. Sa vanjske strane ovog uređaja nalazi se običan linearni uređaj, a sa unutrašnje strane je četvrtvalna ploča, koja linearnu polarizaciju pretvara u sfernu.
Slika
Polarizacijski filteri za kamere su uređaji dizajnirani da eliminišu neželjene efekte (refleksije, odsjaj), smanje svjetlinu (uz paralelno povećanje zasićenosti) neba i drugih objekata u cilju postizanja estetskih ciljeva. Izgleda kao obični filteri, ali imaju jednaku debljinu prednjeg i stražnjeg dijela koji se mogu slobodno rotirati.
Kako se primjenjuje CPL filter? Čemu služi ovaj aparat? Njegov stražnji dio je pričvršćen za sočivo, a željeni efekat se bira rotacijom prednje polovine za bilo koji ugao. Segment lica može biti opremljen unutrašnjim navojem, na koji se pričvršćuje poklopac objektiva, navojna hauba ili drugi svetlosni filteri, što je neosporan plus.
Različiti segmenti blistavih objekata mogu proizvesti refleksije s različitim uglovima polarizacije, koje se ne mogu potisnuti istovremeno jednim filterom. Osim toga, u kadru može biti veliki broj livenih objekata. U takvim slučajevima koristi se nekoliko uzastopno uvijenih polarizacijskih filtera, a svi, osim stražnjeg, moraju biti linearno polarizirani. Ovo je neophodno jer optički kompenzator smešten u kružnom filteru sprečava da efekat drugih uređaja koji se mogu postaviti iza njega dostigne efekat.
Po čemu je još poznat polarizacijski filter za sočiva? Obično se nalazi u rasponu od dva do pet. Može doći do izobličenja boje. Generalno, neki uređaji imaju pad do jedne tačke u ljubičasto-plavom području, što slici daje zelenu nijansu. Jeftine mašine mogu da reprodukuju odvratne detalje. Polarik je, zajedno sa "zaštitnim" filterom za blokiranje UV zraka, najčešće korišteni uređaj u fotografiji.
Detalji
Obično se polarizacijski filter proizvodi u obliku dvije staklene ploče. Između njih je postavljen polaroidni film sa linearnim dikroizmom. Ovaj detalj je određeni sloj acetata celuloze koji sadrži impresivan broj najmanjih mikrolita hepatita (jodno jedinjenje kinin sulfata).
Koriste se takvi polivinil-jodni filmovi sa sinhrono orijentiranim polimernim lancima. Orijentacija mikrolita je identična zbog električnog polja, a polimerni lanci su vođeni mehaničkim rastezanjem. Kružni filter, osim toga, opremljen je optičkim kompenzatorom - četvrtvalnom faznom pločom. Uz pomoć ovog dijela moguće je odrediti razliku putanja između dva početka zraka. Radi u skladu sa fenomenom dvostrukog prelamanja svjetlosti u kristalima.
Transformirajuća svjetlost
Jednostavne i izuzetne grede imaju različite brzine. Njihove optičke dužine putanje takođe nisu iste. Zbog toga dobijaju razliku putovanja, mjerenu debljinom kristala kroz koji prolaze. Postavlja se duž putanje kratkog snopa iza polarizatora i rotira se tokom montaže dok se njegove osi vibracija ne poklope sa optičkim osama.
U ovom položaju, četvrttalasna ploča pretvara linearno polarizovane zrake u kružno polarizovanu svetlost (i obrnuto), povećavajući razliku hoda na 90 stepeni. Svi polari su napravljeni sa takvim karakteristikama. Razlika u cijeni i kvaliteti je zbog dodatnih slojeva: zaštitnih, antirefleksnih, vodoodbojnih.
Pojava
Kada je razvijen filter za polarizaciju sočiva? Ovaj proizvod je nastao razvojem elemenata automatizacije TTL kamere, koji su, za razliku od fotografskih materijala, postali ovisni o inovativnim efektima na svjetlost.
Općenito, zračenje linearne polarizacije otežava mjerenje i kod SLR fotoaparata djelimično ometa automatsko fazno fokusiranje.
U astronomiji, "polarici" su dio uređaja uz pomoć kojih se proučavaju kružne i linearne promjene svjetlosti objekata u svemiru.
Polarizacijski nadzor je osnovna metoda za dobivanje informacija o jačini magnetnog polja u područjima gdje se zračenje generiše, recimo, na bijelim patuljcima.
Nikon CPL
Nikon 52mm polarizacijski filter CPL je vrijedna prednost za pejzažne fotografe i za one koji vole da dobijaju kvalitetne slike. Postoji najmanje šest razloga zašto morate kupiti ovaj proizvod:
- Za fotografisanje vode (postaje tamnija i prozirnija).
- Snimanje pejzaža (povećava se "zasićenost" zelenila i neba).
- Za snimanje pod uglom kroz prozor (za uklanjanje odsjaja i refleksije od stakla).
- Uklanjanje odsjaja po sunčanom danu (od vode, stakla, automobila).
- Povećajte brzinu zatvarača za nekoliko koraka (po potrebi).
- Štiti sočivo od mehaničkog opterećenja.
Ovaj filter je neophodan za one koji putuju u tople zemlje - nezamjenjiv je pomoćnik u pravljenju živopisnih fotografija. Na jakom suncu, ovaj uređaj poboljšava kvalitet slike povećanjem kontrasta i zasićenosti uz eliminisanje zamagljenja.
Ograničenja
Oni ljudi koji žele da nauče kako da slikaju dobre fotografije uzimaju lekcije fotografije od profesionalaca. Kako koristiti polarizacijski filter? Uređaj potrebnog prečnika mora se pričvrstiti na objektiv kamere. Rotirajući kristal u filteru, morate odabrati željeni, koji će vam omogućiti da eliminišete odsjaj vode ili stakla prilikom snimanja, kao i da dobijete pahuljastije i bijele oblake, zasićeno nebo.
Postoje neka ograničenja u korištenju takvih uređaja:
- Prilikom rotacije polarizacionog filtera, uzmite u obzir da će se očekivano područje marginalnog efekta nalaziti približno 90 stepeni od primarne pozicije. Ako se uređaj zarotira za 180 stepeni, ovaj manevar će vratiti sliku u početno stanje.
- Polari ublažavaju svjetlosni tok koji ulazi u matricu kamere kroz objektiv, tako da profesionalci često povećavaju balans ekspozicije za 1-2 koraka.
Nedostaci
Lekcije fotografije su od suštinskog značaja za fotografe početnike kako bi napravili visokokvalitetne snimke. Otkrili smo da su Polarics prilično korisni. Nažalost, oni imaju sljedeće nedostatke:
- Zbog ovog uređaja, ekspozicija može zahtijevati 4-8 puta više svjetla (2-3 stope) nego inače.
- Potreban im je određeni ugao u odnosu na sunce da bi postigli najbolje rezultate.
- Teško je kretati se tražilom kamere sa ovim filterima.
- Ovo su neki od najskupljih uređaja.
- Zahtijevaju rotaciju, tako da može potrajati duže za komponovanje.
- Obično se ne mogu koristiti za širokokutne i panoramske snimke.
- Ako je filter prljav, može pogoršati kvalitet slike.
Štaviše, ponekad su na fotografiji potrebne refleksije. Najistaknutiji primjeri su duge i zalasci sunca. Čim se polarizator nanese na bilo koji od njih, šarene refleksije mogu potpuno nestati ili izblijediti.
Filteri kamere su složeni uređaji. Ali s vremenom možete naučiti raditi s njima. "Polarik" se ponekad može koristiti kada je potrebno produžiti trajanje ekspozicije. Budući da može smanjiti propušteno svjetlo za 4-8 puta (za 2-3 koraka), može se koristiti za snimanje vode i vodopada.
Kada je polarizator pričvršćen na širokokutni objektiv, može stvoriti dramatično zatamnjenje ivica slike („vinjetiranje“). Da biste to izbjegli, vjerovatno ćete morati kupiti "tanju" skupu verziju.
Kružni polarizatori su kreirani kako bi autofokus i sistem mjerenja kamere funkcionisali kada je filter uključen. Linearni "polarizatori" su mnogo jeftiniji, ali se ne mogu koristiti sa većinom DSLR fotoaparata (pošto koriste fazni autofokus i TTL - mjerenje kroz sočivo).
Pri razmatranju ravnog talasa u homogenoj izotropnoj sredini pokazalo se da je on poprečan, tj. vektori su okomiti na pravac propagacije (os). Radi jednostavnosti, pretpostavljeno je da je vektor orijentisan duž ose, a utvrđeno je da je u ovom slučaju vektor orijentisan duž ose (slika 50).
- Najjednostavniji slučaj linearno polarizovanog talasa
Međutim, treba imati na umu da orijentacija vektora i u odnosu na koordinatne osi ovisi o izvoru koji stvara val. U opštem slučaju, pravci vektora se mogu razlikovati od pravaca koordinatnih osa, što znači da svaki od vektora polja može imati komponente duž obe koordinatne ose, a početne faze komponenti se mogu razlikovati. To dovodi do činjenice da će se položaj vektora u prostoru razlikovati od najjednostavnijeg slučaja, kada ovaj vektor uvijek oscilira u ravnini.
Polarizacija elektromagnetnog talasa je orijentacija u prostoru vektora jačine električnog polja.
Postoje tri vrste polarizacije: linearna, kružna i eliptična. Kao što će biti pokazano, sva ova tri tipa su posebni slučajevi opšte eliptičke reprezentacije.
Linearna polarizacija
Najjednostavniji slučaj je linearna polarizacija. Uzimajući u obzir izraz za vektor:
ispada da se polovina perioda smer vektora poklapa sa pozitivnim smerom ose, a druga polovina mu je suprotna (slika 51). Dakle, u fiksnoj tački u prostoru, kraj vektora s protokom vremena kreće se duž segmenta prave linije, a veličina vektora se mijenja u intervalu. Talasi s takvom orijentacijom vektora nazivaju se linearno polarizirani. Ravan koja prolazi kroz pravac prostiranja talasa i vektor naziva se ravan polarizacije. U ovom primjeru, ravan polarizacije je ravan.
- Elektromagnetski talas sa linearnom polarizacijom
Linearna polarizacija se izuzetno često koristi u antenskoj tehnologiji. Dakle, svo lokalno (nesatelitsko) televizijsko i radio emitovanje odvija se na radio talasima linearne polarizacije. Položaj ravni polarizacije u potpunosti je određen orijentacijom prijemne i predajne antene. Budući da ravnina linearne polarizacije može biti ili paralelna sa zemljinom površinom ili okomita na nju, obično se nazivaju horizontalnom i vertikalnom ravninom polarizacije, respektivno. Tako se televizijsko emitovanje obično odvija u horizontalnoj ravni polarizacije, a radio u vertikalnoj ravni, iako postoje izuzeci.
Superpozicija dvaju linearno polarizovanih talasa
Pretpostavimo sada da je val stvoren složenijom emitujućom strukturom i vektor ima dvije komponente, koje se mijenjaju ili u fazi ili sa određenim faznim pomakom. Vektor u ovom slučaju također ima dvije komponente i povezan je sa komponentama. Tada se, u opštem slučaju, izraz za vektor ravnih talasa u mediju bez gubitaka zapisuje u obliku
gdje su i amplitude komponenti, respektivno, i i su faze ovih komponenti u tački u. Talas ovog tipa može se posmatrati kao superpozicija dva ravna linearno polarizovana talasa sa međusobno okomitim ravninama polarizacije, koji se šire u jednom pravcu duž ose. Priroda promjene vektora tokom vremena u fiksnoj tački u prostoru zavisi od odnosa između početnih faza i od amplituda.
Razmotrimo šta će se dogoditi u pojedinačnim posebnim slučajevima takvog talasa. Da biste to učinili, razmotrite ugao između ose i vektora u nekoj fiksnoj tački u prostoru. Očigledno, vrijednost ovog ugla ovisi o omjeru između trenutnih vrijednosti vektorskih komponenti (slika 52):
odnosno zavisi od odnosa količina, i, u opštem slučaju se menja tokom vremena. Da bi se dobio slučaj linearne polarizacije, potrebno je da komponente vektora budu u fazi ili antifazi. Prvo, onda
U ovom slučaju, vektor u bilo kom trenutku leži u ravni koja prolazi kroz ose ugla sa ravninom.
- Linearno polarizovani talas
Sličan fenomen se također događa kada je razlika između početnih faza jednaka cijelom broju:
Očigledno je da se at ili linearno polarizirani val pretvara u val s čisto horizontalnom ili čisto vertikalnom polarizacijom.
- Horizontalna i vertikalna polarizacija
Razmotrimo drugi poseban slučaj. Neka su amplitude komponenti jednake, a početne faze se razlikuju za:
Zamjenom ovih vrijednosti u izraz za ugao, dobijamo:
odakle to sledi
gdje je cijeli broj. Ova jednakost znači da se ugao u fiksnoj tački u prostoru povećava s vremenom. U ovom slučaju, veličina vektora ostaje nepromijenjena:
Dakle, u fiksnoj tački u prostoru, vektor, dok ostaje nepromijenjen u veličini, rotira s kutnom frekvencijom oko smjera ose. U ovom slučaju, kraj vektora opisuje krug (slika 54). Talasi ovog tipa nazivaju se kružno polarizirani valovi.
- Kružna polarizacija ravnog talasa
Takođe je lako proveriti da će talas imati kružnu polarizaciju ne samo u kućištu, već iu slučaju
Duž smjera širenja (duž ose) u fiksnom trenutku u mediju bez gubitaka, kraj vektora opisuje spiralu sa korakom jednakim talasnoj dužini. Projekcija ove prave na ravan formira kružnicu. Tokom vremena, ova spiralna linija se kreće duž ose duž cilindra sa faznom brzinom.
U zavisnosti od smjera rotacije vektora oko ose propagacije razlikuju se valovi s lijevom i desnom kružnom polarizacijom. U slučaju desne polarizacije, vektor se rotira u smjeru kazaljke na satu kada se gleda duž smjera širenja, a u slučaju lijeve kružne polarizacije, u suprotnom smjeru. U razmatranom primjeru val ima desnu polarizaciju. Očigledno, ista polarizacija će biti iu slučaju
val ima lijevu kružnu polarizaciju.
Vektor homogenog vala je svuda iu svakom trenutku okomit na vektor i proporcionalan mu po veličini. Dakle, za razliku od linearne polarizacije, polje putujućeg vala s kružnom polarizacijom u bilo kojem trenutku vremena nije jednako nuli ni u jednoj tački u prostoru.
U slučaju medija sa gubicima, linija koja povezuje krajeve vektora u istom trenutku u različitim tačkama ose je spirala poluprečnika koji varira duž ose u skladu sa zakonom.
U najopštijem slučaju širenja talasa, kada će kraj vektora opisivati određenu elipsu sa fiksnim i promenljivim u prostoru (slika 55). Općenito, poluose elipse se ne poklapaju sa koordinatnim osa.
−Eliptički polarizovani talas
Za određivanje eliptičnosti polja koristi se koeficijent eliptičnosti, koji karakterizira omjer male poluose elipse i glavne osi:
Kada se elipsa degeneriše u krug, ovaj slučaj odgovara elektromagnetnom talasu sa kružnom polarizacijom. Ako, onda se elipsa degenerira u pravu liniju - ovo je linearno polarizirani val.
Kada smo razmatrali eliptične i kružne polarizacije, razmatrali smo superpoziciju dvaju linearno polarizovanih talasa. Kao što smo videli, polje sa bilo kojom vrstom polarizacije može se predstaviti kao zbir dva talasa polarizovana linearno u dve ortogonalne ravni. Može se dokazati i suprotno: eliptički ili linearno polarizirani val može se predstaviti kao zbir dvaju valova s kružnom polarizacijom i suprotnim smjerovima rotacije.
Neka u smjeru ose OZ dva elektromagnetna talasa se šire. Jačina električnog polja jednog vala oscilira u smjeru ose OY u zakonu EY (z, t)= eozin (kz-wt) a drugi je u smjeru ose OX u zakonu pr (z, t)= Eocos (kz-wt) Faza oscilacija talasa sa električnim poljem orijentisanim duž ose OX, zaostaje p / 2 iz faze drugog talasa. Otkrijmo prirodu oscilacija vektora napetosti rezultirajućeg vala.
Možete samo osigurati da se modul rezultirajućeg vala ne mijenja s vremenom i da je uvijek jednak Eo... Tangent ugla između osi OX i vektor jačine električnog polja u tački z je jednako sa
tgj === tg (kz-wt). (jedan)
Iz (1) proizilazi da je ugao između vektora jakosti električnog polja vala i ose OX - j- promjene tokom vremena u skladu sa zakonom j (t) = kz-wt Vektor jačine električnog polja rotira jednoliko sa ugaonom brzinom jednakom w... Kraj vektora električnog polja kreće se duž spiralne linije (vidi sliku 27). Ako pogledate promjenu vektora napetosti od početka u smjeru širenja valova, tada se rotacija događa u smjeru kazaljke na satu, tj. u smjeru vektora magnetske indukcije. Takav talas se naziva desno kružno polarizovan.
Elektromagnetski talas sa kružnom polarizacijom, padajući na supstancu, prenosi rotaciju na elektrone supstance.
Ishod: desnoruke elektromagnetski talas ima moment zamaha usmjeren duž prostiranja vala, ljevoruk elektromagnetski talas ima moment impulsa usmeren protiv širenja talasa. Ovaj rezultat će se koristiti u proučavanju kvantne fizike.
Kada se zbrajaju ravni valovi linearne polarizacije sa ravnima orijentiranim pod pravim uglom i sa proizvoljnim faznim pomakom a, rezultujuća promena vektora napetosti u datoj tački z može se rotirati uz istovremenu periodičnu promjenu modula. Kraj vektora jačine električnog polja vala u ovom slučaju se kreće duž elipse. Ova vrsta polarizacije naziva se eliptična. Može biti lijevo ili desno. Slika 29 prikazuje putanje kraja vektora intenziteta rezultujućeg električnog polja dva talasa iste amplitude sa horizontalnom i vertikalnom ravninom polarizacije pri različitim vrednostima faznog pomaka - od 0 prije str... Sa faznim pomakom jednakim nuli, rezultirajući val je polariziran u ravnini s ravninom polarizacije koja čini ugao p / 4 sa horizontalnom ravninom. Sa faznim pomakom jednakim p / 4, - eliptična polarizacija, at p / 2- kružna polarizacija, at 3p / 4- eliptična polarizacija, at str- linearna polarizacija.
Kada je val zbir nasumično polariziranih komponenti sa haotičnim skupom faznih pomaka, gube se svi efekti polarizacije. Kažu da elektromagnetski talas u ovom slučaju nije polarizovan.
