Antenă cu polarizare circulară sau polarizare liniară, care este mai bună pentru FPV? Polarizare eliptică.

Polarizarea undelor electromagnetice.

Pentru EME care se propagă în orice mediu, există conceptul de polarizare. Polarizarea EME este ordonarea în orientarea vectorilor intensității câmpurilor electrice și magnetice în planul perpendicular pe vectorul vitezei de propagare a EME. Distingeți între polarizarea eliptică, circulară și liniară.

Natura polarizării este determinată de proiectarea și orientarea antenei de transmisie. În cazul polarizării liniare, vectorul E, schimbându-se periodic, rămâne perpendicular pe el însuși în timpul propagării. O antenă sub forma unui vibrator vertical emite o undă verticală polarizată liniar. Pentru recepția fără pierderi, vibratorul antenei de recepție trebuie să fie și el orientat vertical

Pentru a crea o undă polarizată liniar orizontală, vibratoarele de transmisie ale antenelor trebuie plasate orizontal. Cu toate acestea, pentru comunicațiile prin satelit, undele radio în procesul de propagare pătrund în ionosferă, care se află în câmpul magnetic al pământului. Ca urmare, planul de polarizare al undei polarizate liniar se rotește (efectul Faraday).

Ionosfera se dovedește a fi un mediu birefringent, iar o undă radio care se propagă prin ea se împarte în două componente. Aceste componente se propagă în ionosferă la viteze diferite de fază. Prin urmare, la trecerea unei anumite distanțe între ele, apare o schimbare de fază, care duce la o rotație a planului de polarizare. Ca urmare a nepotrivirii dintre polarizarea undei care ajunge la punctul de recepție și polarizarea antenei de recepție, se pierde energie - are loc decolorarea polarizării. Pentru a preveni decolorarea, este necesar să se utilizeze antene cu polarizare circulară, în care vectorul E se rotește cu frecvența undei radio, descriind o linie elicoidală în timpul propagării. În acest caz, mărimea vectorului E va rămâne constantă. Pe o cale egală cu lungimea de undă, vectorul E este rotit la 360 de grade.

Pentru a crea o antenă cu polarizare circulară, este necesar să existe două vibratoare de transmisie, decalate în spațiu cu 90 de grade unul față de celălalt. Ele trebuie să fie alimentate de curenți de amplitudine egală cu o defazare de 90 de grade.

Undele radio polarizate circular sunt emise, de exemplu, de la o antenă turnichet. Recepția undelor cu polarizare circulară este posibilă atât pe antene de același tip (tornichet, spirală), cât și pe vibratoare obișnuite

În funcție de sensul de rotație al vectorului E, polarizarea circulară poate fi:

• · Stangaci;
• · Dreptaci.

În exemplul considerat de undă polarizată liniar, sa presupus că vectorul în toate punctele este îndreptat paralel sau antiparalel cu axa. X(vezi fig. 1.7). În cazul general, pentru o undă armonică plană care se propagă de-a lungul axei z, ambele componente sunt diferite de zero E Xși E y, iar vectorul câmp electric are forma

unde sunt vectori unitari direcționați de-a lungul axelor OX,Oi Sistemul de coordonate carteziene.

Să considerăm o undă ale cărei componente ale câmpului electric se modifică conform legii armonice

Unde   defazare între oscilaţii.

Să găsim ecuația traiectoriei de-a lungul căreia capătul vectorului se mișcă în plan z = const... O vom rescrie ca

și cu ajutorul excluderii din această egalitate cos (  t–kz) și păcatul (  t–kz):

Amintim că amplitudinile E 10 și E Se presupune că 20 sunt numere pozitive. Transferăm primul termen din partea dreaptă în partea stângă, împărțim ambele părți la E 20 și pătrați-le.

Deschidem parantezele și aducem ecuația în formă

Raportul este ecuația unei secțiuni conice. Secțiunea are forma unei elipse, deoarece determinantul corespunzător este nenegativ, adică.

Elipsa este înscrisă într-un dreptunghi ale cărui laturi sunt 2 E 10 și 2 E 10 (fig. 1.8).Atinge în puncte laturile dreptunghiului AA ( E 10,  E 20 cos  ) și BB ( E 10 cos  , E 20).

Deci, în cazul general, atunci când o undă luminoasă monocromatică plană se propagă, capătul vectorului în plan z= const descrie o elipsă. Vectorul intensității câmpului magnetic se comportă în mod similar. Un astfel de val se numește polarizat eliptic.

Imaginați-vă câmpul electric al unei astfel de unde la un fix t este posibil astfel: pe suprafața unui cilindru eliptic drept este trasată o linie elicoidală, originile tuturor vectorilor sunt situate în punctele axei cilindrului, capetele sunt pe o linie elicoidală, iar vectorul în sine este peste tot perpendicular. la axa.

Polarizări eliptice dreapta și stânga

Deplasarea de-a lungul unei elipse într-un plan z= const, capătul vectorului poate fi rotit în sensul acelor de ceasornic sau în sens invers acelor de ceasornic. Pentru a distinge aceste două stări, conceptele sunt introduse în optică dreapta polarizarea (pentru un observator care se uită spre fasciculul de lumină, rotația este în sensul acelor de ceasornic) și stânga polarizarea (rotația vectorului în sens invers). Să arătăm că direcția de rotație a vectorului depinde de semnul diferenței de fază  ... Să alegem momentul în timp t 0 pentru care  t 0 –kz= 0. În acest moment, conform formulelor și,

Din formula se vede că în momentul în care capătul vectorului atinge punctul extrem drept al traiectoriei sale (Fig. 1.8), avem dE y /dt < 0, если 0 < < , și dE y /dt> 0 dacă -  < < 0. Очевидно, что первый из этих случаев соответствует право поляризованной волне, а второй - лево поляризованной.

Deci, în cazul general, o undă monocromatică plană are polarizare eliptică la dreapta sau la stânga. Caracteristica completă a elipsei de polarizare este dată de trei parametri E 10 ,E 20 și  ... Și, după cum se poate observa din fig. 1.8, axele elipsei pot să nu fie paralele cu axele Bou și Oi... Cu toate acestea, dacă este dat E 10 ,E 20 și diferența de fază  legat de o poziție arbitrară a axelor și dacă  (0 <   / 2) este unghiul determinat de raport

apoi semiaxele principale ale elipsei A și bși unghi        pe care o formează axa majoră cu axa Bou, se gasesc din formule

Unde  (      ) este un unghi auxiliar care determină forma și orientarea elipsei de vibrație și anume:

Valoarea numerică tg  determină valoarea raportului dintre axele elipsei și semnul la  caracterizează două opțiuni care pot fi folosite pentru a descrie o elipsă. Din ultima formula se vede ca pentru polarizarea eliptica dreapta, cand sin  > 0, apoi unghiul  variază în intervalul 0<   / 4, care corespunde semnului „+” din formulă. În consecință, pentru polarizarea stângă, semnul „-”.

Parametrii A,bși  poate fi determinat experimental, iar cunoscând aceste valori, folosind formulele, se pot calcula amplitudinile E 10 ,E 20 și diferența de fază  .

Ce este un filtru de polarizare CPL? Acesta este un gadget valoros pe care orice fotograf ar trebui să-l aibă în geantă. Cum afectează polarizatorul fotografia? Pentru a dezvolta o intuiție despre acest punct, de foarte multe ori este nevoie de mult timp pentru a experimenta. În acest articol, veți afla cum să accelerați acest proces, cum și cum acest produs poate face sarcina mai ușoară (și uneori dăunătoare) în diferite situații.

Unde este montat filtrul CPL? Este întotdeauna în fața față. Cum funcționează acest dispozitiv? Filtrează reflexiile directe ale luminii solare la anumite unghiuri. Acest lucru este util, deoarece altă lumină este adesea mai bogată și mai difuză. Lucrul cu acest dispozitiv necesită și o viteză mai mare a obturatorului (deoarece unele raze sunt deviate). Unghiul de filtrare este controlat prin rotirea dispozitivului. Puterea efectului depinde de locația liniei de vedere a camerei în raport cu soarele.

Rotirea filtrului

Când puteți profita la maximum de un filtru CPL? Doar dacă linia vizuală a camerei este perpendiculară pe lumina soarelui. Vă puteți imagina acest lucru îndreptând degetul arătător spre soare, în timp ce plasați degetul mare în unghi drept față de acesta. Atâta timp cât rotiți mâna pentru a îndrepta spre lumina zilei, indiferent de cursul spre care ați indicat degetul mare va determina linia cu cel mai mare efect de polarizare.

Cu toate acestea, faptul că filtrul CPL va oferi cel mai bun rezultat în direcțiile indicate nu înseamnă neapărat că va fi cel mai vizibil în aceste zone. Polarizarea extremă va apărea când se rotește, ceea ce va schimba unghiul față de lumina zilei. Pentru a înțelege funcționarea filtrului, cel mai bine este să îl rotiți în timp ce priviți afișajul sau vizorul camerei.

La aplicare se poate obține un rezultat nepotrivit, deoarece efectul de polarizare depinde de unghi. O parte a imaginii poate fi plasată în unghi drept față de soare, iar cealaltă - spre acesta. În acest caz, efectul de polarizare nu va fi vizibil pe o parte a fotografiei, dar va fi vizibil pe cealaltă parte.

Evident, lentilele cu unghi larg sunt imperfecte. Cu toate acestea, răsucirile și întorsăturile „polarului” uneori pot face efectul mai vital. Foarte des profesioniștii vor plasa cel mai pronunțat efect de polarizare mai aproape de marginea sau colțul imaginii.

Descriere

Fotografii folosesc două tipuri de filtre pentru a crea o imagine de înaltă calitate: polarizare liniară și circulară. Aceste dispozitive izolează și izolează zonele bogate în lumină reflectată polarizată. Cu ajutorul lor, filmând partea de jos, puteți filtra reflexele strălucitoare sau puteți surprinde peisajul din afara ferestrei fără propria reflectare în sticlă.

Filtrele liniare efectuează o singură muncă simplă - transmit lumina modificată într-un singur plan. Dispozitivele polarizate circular dau acces la fasciculele care au fost modificate într-un cerc. Ele transformă orice refracție a razelor în sferică. De fapt, circularul „polar” nu interferează cu funcționarea autofocusului, vă permite să ghiciți cu exactitate expunerea și poate fi instalat pe toate camerele (inclusiv pe cele vechi).

În acest caz, excesul de strălucire va fi eliminat în același mod ca și în cazul unui dispozitiv cu polarizare liniară. Filtrul CPL oferă refracție sferică „pură” a luminii numai la o anumită lungime de undă. Într-o placă de undă, diferența optică în calea sa între razele simple și extraordinare este exact un sfert din lungimea sa. Pentru toate celelalte lungimi de undă, acest dispozitiv va prezenta acțiune eliptică.

Filtrele circulare sunt mai complexe decât celelalte, deci costul lor este mai mare. La exteriorul acestui dispozitiv se află un dispozitiv liniar obișnuit, iar la interior există o placă cu un sfert de undă, care transformă polarizarea liniară în sferică.

Fotografia

Filtrele polarizante pentru camere sunt dispozitive concepute pentru a elimina efectele nedorite (reflexii, stralucire), pentru a reduce luminozitatea (cu o crestere paralela a saturatiei) a cerului si a altor obiecte pentru a atinge obiectivele estetice. Arată ca filtre obișnuite, dar au părți din față și din spate de grosime egală care se pot roti liber.

Cum se aplică filtrul CPL? Pentru ce este acest aparat? Partea sa din spate este înșurubată pe lentilă, iar efectul dorit este selectat prin rotirea jumătății din față cu orice unghi. Segmentul feței poate fi echipat cu un filet interior, cu care se atașează un capac de obiectiv, un șurub sau alte filtre de lumină, ceea ce este un plus de necontestat.

Segmente diferite de obiecte strălucitoare pot produce reflexii cu unghiuri de polarizare diferite, care nu pot fi suprimate simultan cu un singur filtru. În plus, poate exista un număr mare de obiecte turnate în cadru. În astfel de cazuri, se folosesc mai multe filtre polarizante răsucite secvențial și toate, cu excepția celei din spate, trebuie să fie polarizate liniar. Acest lucru este necesar deoarece compensatorul optic găzduit în filtrul circular împiedică efectul altor dispozitive care pot fi plasate în spatele acestuia să ajungă la efect.

Pentru ce altceva este faimos un filtru de lentile polarizante? De obicei, este situat în intervalul de la doi până la cinci. Poate apărea distorsiune de culoare. În general, unele dispozitive au un drop down la o oprire în zona violet-albastru, ceea ce conferă imaginii o nuanță verde. Aparatele ieftine pot reproduce detalii dezgustătoare. Polarik, împreună cu filtrul de blocare UV „de protecție”, este cel mai utilizat dispozitiv în fotografie.

Detalii

De obicei un filtru polarizant este produs sub forma a doua placi din sticla. Între ele este plasată o peliculă polaroid cu dicroism liniar. Acest detaliu este un anumit strat de acetat de celuloză care conține un număr impresionant de cei mai mici microliți de hepatită (un compus de iod al sulfatului de chinină).

Se folosesc astfel de filme de polivinil-iod cu lanțuri polimerice orientate sincron. Orientarea microliților este identică datorită câmpului electric, iar lanțurile polimerice sunt ghidate prin întindere mecanică. În plus, filtrul circular este echipat cu un compensator optic - o placă de fază cu un sfert de undă. Cu ajutorul acestei părți, este posibil să se determine diferența de cale între cele două începuturi ale razelor. Funcționează în conformitate cu fenomenul de dublă refracție a luminii în cristale.

Lumina transformatoare

Fasciculele simple și excepționale au viteze diferite. Lungimile lor optice nu sunt, de asemenea, aceleași. Prin urmare, acestea capătă o diferență de călătorie, măsurată prin grosimea cristalului prin care trec. Este instalat de-a lungul traseului fasciculului de întâlnire în spatele polarizatorului și se rotește în timpul asamblării până când axele sale de vibrație coincid cu axele optice.

În această poziție, placa cu un sfert de undă convertește fasciculele polarizate liniar în lumină polarizată circular (și invers), crescând diferența de cursă la 90 de grade. Toate polaricele sunt realizate cu astfel de caracteristici. Diferența de preț și calitate se datorează straturilor suplimentare: protectoare, antireflex, hidrofuge.

Ieșirea

Când a fost dezvoltat filtrul de polarizare a lentilei? Acest produs a luat naștere în urma dezvoltării elementelor de automatizare a camerei TTL, care, spre deosebire de materialele fotografice, au devenit dependente de efectele inovatoare asupra luminii.

În general, radiația de polarizare liniară îngreunează măsurarea, iar la camerele SLR interferează parțial cu focalizarea automată a fazei.

În astronomie, „polarica” face parte din dispozitive cu ajutorul cărora sunt studiate modificările circulare și liniare în lumina obiectelor din spațiul cosmic.

Supravegherea polarizării este metoda de bază pentru obținerea de informații despre intensitatea câmpului magnetic în regiunile în care radiația este generată, să zicem, pe piticele albe.

Nikon CPL

Filtrul de polarizare Nikon de 52 mm CPL este un atu valoros pentru fotograful de peisaj și pentru cei cărora le place să obțină fotografii de calitate. Există cel puțin șase motive pentru care trebuie să achiziționați acest produs:

• Pentru fotografierea apei (devine mai închisă și mai transparentă).
• Fotografierea unui peisaj („saturația” verdeață și a cerului crește).
• Pentru fotografierea în unghi printr-o fereastră (pentru a elimina strălucirea și reflexiile din sticlă).
• Eliminarea reflexiilor într-o zi însorită (de pe apă, sticlă, mașini).
• Măriți viteza obturatorului cu câteva opriri (când este necesar).
• Protejarea lentilei de stres mecanic.

Acest filtru este necesar pentru cei care merg să călătorească în țări calde - este un asistent de neînlocuit în realizarea de fotografii colorate. În lumina puternică a soarelui, acest dispozitiv îmbunătățește calitatea imaginii prin creșterea contrastului și a saturației, eliminând în același timp ceața.

Restricții

Acei oameni care doresc să învețe cum să facă poze bune iau lecții de fotografie de la profesioniști. Cum se folosește un filtru de polarizare? Dispozitivul cu diametrul necesar trebuie înșurubat pe obiectivul camerei. Rotind cristalul în filtru, trebuie să-l selectați pe cel dorit, care vă va permite să eliminați strălucirea din apă sau sticlă atunci când fotografiați, precum și să obțineți nori mai pufosi și albi, un cer saturat.

Există câteva restricții privind utilizarea unor astfel de dispozitive:

• Când rotiți filtrul de polarizare, țineți cont de faptul că zona așteptată a efectului marginal va fi situată la aproximativ 90 de grade față de poziția primară. Dacă dispozitivul este rotit cu 180 de grade, această manevră va readuce imaginea la starea inițială.
• Polarics înmoaie fluxul de lumină care intră în matricea camerei prin lentilă, astfel încât profesioniștii cresc adesea echilibrul expunerii cu 1-2 trepte.

Defecte

Lecțiile de fotografie sunt esențiale pentru fotografii începători pentru a crea fotografii de înaltă calitate. Am descoperit că Polarics sunt foarte utile. Din păcate, au următoarele dezavantaje:

• Datorită acestui dispozitiv, expunerea poate solicita de 4-8 ori mai multă lumină (2-3 opriri) decât de obicei.
• Au nevoie de un anumit unghi în raport cu soarele pentru a obține cele mai bune rezultate.
• Este dificil să navighezi în vizorul camerei cu aceste filtre.
• Acestea sunt unele dintre cele mai scumpe dispozitive.
• Acestea necesită rotație, așa că pot dura mai mult timp pentru a se compune.
• De obicei, nu pot fi utilizate pentru fotografii cu unghi larg și panoramice.
• Dacă filtrul este murdar, poate degrada calitatea imaginii.

Mai mult, uneori sunt necesare reflexii într-o fotografie. Cele mai proeminente exemple sunt curcubeele și apusurile. De îndată ce un polarizator este aplicat pe oricare dintre ele, reflexele colorate pot dispărea complet sau pot dispărea.

Filtrele camerei sunt dispozitive complexe. Dar cu timpul, poți învăța să lucrezi cu ei. „Polarik” poate fi folosit uneori atunci când este necesar să se mărească durata expunerii. Deoarece poate reduce lumina transmisă de 4-8 ori (cu 2-3 pași), poate fi folosit pentru a trage apă și cascade.

Când un polarizator este atașat la o lentilă cu unghi larg, se poate crea o întunecare dramatică a marginilor imaginii ("vignetare"). Pentru a evita acest lucru, probabil că va trebui să achiziționați o versiune „mai subțire” scumpă.

Polarizatoarele circulare au fost create pentru a menține funcționarea sistemelor de focalizare automată și de măsurare ale camerei atunci când filtrul este pornit. „Polarizatoarele” liniare sunt mult mai ieftine, dar nu pot fi folosite cu majoritatea camerelor DSLR (din moment ce folosesc autofocus cu detectie de faza si TTL - masurare prin obiectiv).

Când se consideră o undă plană într-un mediu izotrop omogen, s-a arătat că este transversală, adică. vectorii sunt perpendiculari pe direcția de propagare (axa). Din motive de simplitate, s-a presupus că vectorul este orientat de-a lungul axei și s-a constatat că în acest caz, vectorul este orientat de-a lungul axei (Figura 50).

- Cel mai simplu caz al unei unde polarizate liniar

Cu toate acestea, trebuie avut în vedere că orientarea vectorilor și în raport cu axele de coordonate depinde de sursa care creează unda. În cazul general, direcțiile vectorilor pot diferi de direcțiile axelor de coordonate, ceea ce înseamnă că fiecare dintre vectorii de câmp poate avea componente de-a lungul ambelor axe de coordonate, iar fazele inițiale ale componentelor pot diferi. Aceasta duce la faptul că poziția vectorului în spațiu va diferi de cel mai simplu caz, când acest vector oscilează întotdeauna în plan.

Polarizarea unei unde electromagnetice este orientarea în spațiu a vectorului intensității câmpului electric.

Există trei tipuri de polarizare: liniară, circulară și eliptică. După cum se va arăta, toate aceste trei tipuri sunt cazuri speciale ale reprezentării eliptice generale.

1. Polarizare liniară

Cel mai simplu caz este polarizarea liniară. Luând în considerare expresia pentru un vector:

se dovedește că jumătate din perioadă direcția vectorului coincide cu direcția pozitivă a axei, iar a doua jumătate este opusă acesteia (Figura 51). Astfel, la un punct fix în spațiu, capătul vectorului cu trecerea timpului se mișcă de-a lungul unui segment de linie dreaptă, iar mărimea vectorului se modifică în interval. Undele cu o astfel de orientare vectorială se numesc polarizate liniar. Planul care trece prin direcția de propagare a undei și vectorul se numește plan de polarizare. În acest exemplu, planul de polarizare este planul.

- Unda electromagnetica cu polarizare liniara

Polarizarea liniară este folosită extrem de des în tehnologia antenei. Astfel, toate emisiunile de televiziune și radio locale (nesatelit) se desfășoară pe unde radio de polarizare liniară. Poziția planului de polarizare este complet determinată de orientarea antenelor de recepție și de transmisie. Deoarece planul de polarizare liniară poate fi fie un plan paralel cu suprafața pământului, fie perpendicular pe aceasta, ele se numesc de obicei planul de polarizare orizontal și, respectiv, vertical. Astfel, difuzarea de televiziune se desfășoară de obicei în planul orizontal de polarizare, iar radiodifuziunea în plan vertical, deși există și excepții.

1. Suprapunerea a două unde polarizate liniar

Să presupunem acum că unda este creată de o structură emițătoare mai complexă și vectorul are două componente, care se schimbă fie în fază, fie cu o anumită schimbare de fază. Vectorul în acest caz are și două componente și asociate cu componente. Apoi, în cazul general, expresia pentru vectorul de undă plan într-un mediu fără pierderi se scrie sub forma

unde și sunt amplitudinile componentelor, respectiv și și sunt fazele acestor componente în punctul la. O undă de acest tip poate fi considerată ca o suprapunere a două unde plane polarizate liniar cu planuri de polarizare reciproc perpendiculare, care se propagă într-o direcție de-a lungul axei. Natura modificării vectorului în timp la un punct fix în spațiu depinde de relația dintre fazele inițiale și de amplitudini.

Să luăm în considerare ce se va întâmpla în cazuri speciale individuale ale unui astfel de val. Pentru a face acest lucru, luați în considerare unghiul dintre axă și vector într-un punct fix din spațiu. Evident, valoarea acestui unghi depinde de raportul dintre valorile instantanee ale componentelor vectoriale (Figura Figura 52):

adică depinde de raportul cantităților și, și în cazul general se modifică în timp. Pentru a obține cazul polarizării liniare, este necesar ca componentele vectorului să fie în fază sau antifază. În primul rând, atunci

În acest caz, vectorul în orice moment de timp se află într-un plan care trece prin axele unui unghi cu planul.

- Undă polarizată liniar

Un fenomen similar are loc și atunci când diferența dintre fazele inițiale este egală cu un număr întreg:

Este evident că la sau o undă polarizată liniar se transformă într-o undă cu o polarizare pur orizontală sau pur verticală.

- Polarizare orizontală și verticală

Să luăm în considerare al doilea caz special. Fie amplitudinile componentelor să fie egale, iar fazele inițiale diferă prin:

Înlocuind aceste valori în expresia unghiului, obținem:

de unde rezultă că

unde este un număr întreg. Această egalitate înseamnă că unghiul la un punct fix din spațiu crește cu timpul. În acest caz, mărimea vectorului rămâne neschimbată:

Astfel, într-un punct fix în spațiu, vectorul, deși rămâne neschimbat ca mărime, se rotește cu o frecvență unghiulară în jurul direcției axei. În acest caz, capătul vectorului descrie un cerc (Figura Figura 54). Undele de acest tip se numesc unde polarizate circular.

- Polarizarea circulară a unei unde plane

De asemenea, este ușor de verificat că unda va avea polarizare circulară nu numai în carcasă, ci și

De-a lungul direcției de propagare (de-a lungul axei) la un moment fix în timp într-un mediu fără pierderi, capătul vectorului descrie o spirală cu un pas egal cu lungimea de undă. Proiecția acestei drepte pe un plan formează un cerc. În decursul timpului, această linie elicoidală se deplasează de-a lungul axei de-a lungul cilindrului cu viteza de fază.

În funcție de direcția de rotație a vectorului în jurul axei de propagare, se disting unde cu polarizare circulară stânga și dreapta. În cazul polarizării la dreapta, vectorul se rotește în sensul acelor de ceasornic atunci când este văzut de-a lungul direcției de propagare, iar în cazul polarizării circulare la stânga, în sens invers acelor de ceasornic. În exemplul considerat, unda are o polarizare la dreapta. Evident, aceeași polarizare va fi și în cazul

unda are polarizare circulară stânga.

Vectorul unei unde omogene este peste tot și în orice moment de timp perpendicular pe vector și proporțional cu acesta ca mărime. Astfel, spre deosebire de polarizarea liniară, câmpul unei unde care se deplasează cu polarizare circulară în orice moment de timp nu este egal cu zero în niciun punct din spațiu.

În cazul unui mediu cu pierderi, linia care leagă capetele vectorilor în același moment în timp în diferite puncte ale axei este o spirală cu o rază care variază de-a lungul axei conform legii.

În cel mai general caz de propagare a undelor, când capătul vectorului va descrie o anumită elipsă cu fix și variabil în spațiu (Figura 55). În general, semiaxele elipsei nu coincid cu axele de coordonate.

−Undă polarizată eliptic

Pentru a determina elipticitatea câmpului se folosește coeficientul de elipticitate, care caracterizează raportul dintre semiaxa minoră a elipsei și cea majoră:

Când elipsa degenerează într-un cerc, acest caz corespunde unei unde electromagnetice cu polarizare circulară. Dacă, atunci elipsa degenerează într-o linie dreaptă - aceasta este o undă polarizată liniar.

Când luăm în considerare polarizările eliptice și circulare, am luat în considerare suprapunerea a două unde polarizate liniar. După cum am văzut, un câmp cu orice tip de polarizare poate fi reprezentat ca suma a două unde polarizate liniar în două plane ortogonale. Se poate dovedi și contrariul: o undă polarizată eliptic sau liniar poate fi reprezentată ca suma a două unde cu polarizare circulară și direcții de rotație opuse.

Lăsați în direcția axei OZ se propagă două unde electromagnetice. Puterea câmpului electric al unei unde oscilează în direcția axei OYîn lege EY (z, t)= Eozină (kz-wt) iar celălalt este în direcția axei BOUîn lege Ex (z, t)= Eocos (kz-wt) Faza de oscilații a unei unde cu un câmp electric orientat de-a lungul axei BOU, rămâne în urmă p / 2 din faza altui val. Să aflăm natura oscilațiilor vectorului de tensiune al undei rezultate.

Puteți doar să vă asigurați că modulul undei rezultate nu se modifică în timp și este întotdeauna egal cu Eo... Tangenta unghiului dintre axe BOUși vectorul intensității câmpului electric în punct z este egal cu
tgj === tg (kz-wt). (unu)

Din (1) rezultă că unghiul dintre vectorul intensității câmpului electric al undei și axă OX - j- se modifica in timp conform legii j (t) = kz-greutate Vectorul intensității câmpului electric se rotește uniform cu o viteză unghiulară egală cu w... Capătul vectorului câmpului electric se deplasează de-a lungul unei linii elicoidale (vezi Figura 27). Dacă te uiți la schimbarea vectorului de tensiune de la origine în direcția de propagare a undei, atunci rotația are loc în sensul acelor de ceasornic, adică. în direcția vectorului de inducție magnetică. O astfel de undă se numește polarizat circular drept.

O undă electromagnetică cu polarizare circulară, care cade pe o substanță, transferă rotația electronilor substanței.

Rezultat: dreptaci o undă electromagnetică are un moment de impuls direcționat de-a lungul propagării undei, stangaci o undă electromagnetică are un moment de impuls îndreptat împotriva propagării undei. Acest rezultat va fi folosit în studiul fizicii cuantice.

Când se adaugă unde plane de polarizare liniară cu planuri orientate în unghi drept și cu o schimbare de fază arbitrară A, modificarea rezultată a vectorului tensiune într-un punct dat z poate fi rotație cu o schimbare periodică simultană a modulului. Capătul vectorului intensității câmpului electric al undei în acest caz se deplasează de-a lungul unei elipse. Acest tip de polarizare se numește eliptică. Poate fi la stânga sau la dreapta. Figura 29 prezintă traiectoriile sfârșitului vectorului de intensitate al câmpului electric rezultat a două unde de aceeași amplitudine cu planuri de polarizare orizontală și verticală la diferite valori ale defazajului - de la 0 inainte de p... Cu o schimbare de fază egală cu zero, unda rezultată este polarizată în plan cu un plan de polarizare care formează un unghi p / 4 cu un plan orizontal. Cu o schimbare de fază egală cu p / 4, - polarizare eliptică, la p / 2- polarizare circulară, la 3p / 4- polarizare eliptică, la p- polarizare liniară.

Când o undă este o sumă de componente polarizate aleatoriu cu un set haotic de schimbări de fază, toate efectele de polarizare se pierd. Ei spun că unda electromagnetică în acest caz nu este polarizată.