Отражение поляризованного света

[realeugene]

VASILISK11 в сообщении #1543042 писал(а):

Все равно как-то мутно.

Ваш пример, вонечно, замутнен.

VASILISK11 в сообщении #1543042 писал(а):

потому что все симметрично относительно поворота вдоль падающего луча.

Как минимум, круговой симметрии в вашей задаче нет уже из-за выделенного направления линейной поляризации.

Кроме того, ранее в этой теме речь шла про отражение перпендикылярно падающего на зеркало луча. При отражении луча, падающего на зеркало под наклоном, всё немного сложнее. При отражении касательная компонента $\vec E$ изменяет фазу на $\pi$, а нормальная сохраняет фазу. Так что, и плоскость линейной поляризации может поворачиваться, и интерференционная картина в вашей задаче будет без круговой симметрии.

[VASILISK11]

realeugene в сообщении #1543113 писал(а):

Ваш пример, конечно, замутнен.

Та да, неудачный пример, перемудрил.

realeugene в сообщении #1543113 писал(а):

Кроме того, ранее в этой теме речь шла про отражение перпендикулярно падающего на зеркало луча.

Пример можно переделать для почти перпендикулярного отражения, от проводника или диэлектрика, когда часть луча отражается от диэлектрика под небольшим углом, гораздо меньшим угла Брюстера, а потом интерферирует с контрольным лучом.
Теория нам говорит, что сдвиг фазы для отраженного луча с линейной поляризацией, одинаков и равняется $\pi$ , как для моды, где электрическая компонента параллельна поверхности, так и для моды, где эта компонента параллельна плоскости падения-отражения. В то время, как для круговой поляризации, после отражения, между этими модами получается сдвиг фазы в $\pi$ .
В этом противоречие.

[realeugene]

VASILISK11 в сообщении #1543138 писал(а):

Теория нам говорит, что сдвиг фазы для отраженного луча с линейной поляризацией, одинаков и равняется $\pi$ , как для моды, где электрическая компонента параллельна поверхности, так и для моды, где эта компонента параллельна плоскости падения-отражения.

Теория нам говорит, что у падающих под наклоном волновых векторов не всегда перпендикулярная компонента электрического поля равна нулю. У этой компоненты при отражении фаза не изменяется.

[VASILISK11]

realeugene в сообщении #1543142 писал(а):

Теория нам говорит, что у падающих под наклоном волновых векторов не всегда перпендикулярная компонента электрического поля равна нулю. У этой компоненты при отражении фаза не изменяется.

Читаю Ландау - Лифшица про сдвиг фазы при отражении, и ничего подобного не вижу, читаю лекцию профессора, там тоже самое. Можно ссылку про разный сдвиг фазы для $s$ и $p$ компоненты?

[realeugene]

VASILISK11
Ваши ссылки не открываются - браузер говорит, что опасные. Поэтому, что именно у вас обозначено $s$ и $p$ не понял. Это всё тривиальное следствие нормальности $\vec E$ вблизи поверхности идеального проводника как краевого условия для ЭМ волны. Нули и пучности стоячих волн, кстати, при отражении от плоской поверхности расположены параллельно этой поверхности, ввиду симметрии. Но для волны, в которой $\vec E$ параллелен плоскости отражения, на поверхности расположен нуль, а для скользящей вдоль поверхности волны с нормальной напряженностью электрического поля - пучность. Именно так устроены все моды в волноводах.

[VASILISK11]

realeugene в сообщении #1543150 писал(а):

VASILISK11
Ваши ссылки не открываются - браузер говорит, что опасные. Поэтому, что именно у вас обозначено $s$ и $p$ не понял. Это всё тривиальное следствие нормальности $\vec E$ вблизи поверхности идеального проводника как краевого условия для ЭМ волны.

Ну вот ссылка без pdf https://studfile.net/preview/7370563/page:5/

Цитата:

Таким образом, при малых углах (φ+ψ<1/2·π) фаза обеих компонент электрического вектора отраженной волны противоположна по фазе падающей для случая n2>n1, и совпадает с фазой падающей волны при n2<n1. Т.е. это явление потери полуволны при отражении от оптически более плотной среды.

Еще раз прошу ссылку на разный сдвиг фазы для разных компонент падающей волны с линейной поляризацией.

[realeugene]

VASILISK11 в сообщении #1543153 писал(а):

Еще раз прошу ссылку на разный сдвиг фазы для разных компонент падающей волны с линейной поляризацией.

Блин, я уже и не помню, где именно я читал. Понял логику - и достаточно. Вы какое $n$ берёте для металла по вашей ссылке? Коэффициент отражения от идеальнолго проводника равен единице, и в скин-слое волна всегда мнимая, вне зависимости от угла падения. Кажется, ваша ссылка как-то не очень применима к отражению от металлов. В скин-слое важно поглощение, что приводит вообще к комплексному коэффициенту преломления в нём, если пользоваться формальными определениями из оптики.

Но обратите внимание на то, что и в чистой оптике по вашей ссылке есть случаи, когда параллельная и перпендикулярные поляризации отражаются по-разному в зависимости от угла падения.

Но совершенно жестко при любом отражении от идеального проводника касательная составляющая отраженной электромагнитной волны на поверхности проводника противоположна по фазе касательной компоненте падающей волны. Иначе не выполнится условие нормальности ЭМ волны на поверхности проводника. Металл закорачивает эту компоненту. В какой части написанное и нарисованное по вашей ссылке противоречит этому условию, а значит, не применимо к металлам, подумайте сами.

[VASILISK11]

realeugene в сообщении #1543159 писал(а):

Вы какое $n$ берёте для металла по вашей ссылке? Коэффициент отражения от идеальнолго проводника равен единице, и в скин-слое волна всегда мнимая, вне зависимости от угла падения.

Там диэлектрик рассматривается, а не металл. Нашел ссылку с подробным анализом https://physics.spbstu.ru/userfiles/files/opt3-2.pdf
При малых углах отражения, изменение разницы фазы при отражении продольной и поперечной компоненты волны одинакова и равна $\pi$ , что не позволяет получить обращение круговой поляризации при отражении.
В этом суть проблемы.

[realeugene]

VASILISK11 в сообщении #1543166 писал(а):

Там диэлектрик рассматривается, а не металл.

Полное отражение волны при нормальном падении возможно только для проводника.

Кстати, в вашем примере со сферой будут интерферировать на пластинке только лучи с большими углами падения/отражения. Другие отразятся обратно и на пластинку не попадут. ;)

[VASILISK11]

realeugene в сообщении #1543167 писал(а):

VASILISK11 в сообщении #1543166 писал(а):

Там диэлектрик рассматривается, а не металл.

Полное отражение волны при нормальном падении возможно только для проводника.

Полное и не нужно. Свое отражение можно увидеть и в озерной воде.

Цитата:

Кстати, в вашем примере со сферой будут интерферировать на пластинке только лучи с большими углами падения/отражения. Другие отразятся обратно и на пластинку не попадут. ;)

Я уже забраковал этот неудачный пример со сферой. Рассматриваю отражение волн различной поляризации, почти перпендикулярное диэлектрику.

[realeugene]

VASILISK11 в сообщении #1543169 писал(а):

Я уже забраковал этот неудачный пример со сферой. Рассматриваю отражение волн различной поляризации, почти перпендикулярное диэлектрику.

А я всё ещё пишу про отражение от идеального проводника.

[VASILISK11]

realeugene в сообщении #1543170 писал(а):

А я всё ещё пишу про отражение от идеального проводника.

Тогда желательна ссылка с формулами.

[realeugene]

Там не произвольная фаза будет, но там при переходе угла падения через 45 градусов угол между падающим и отраженным лучем переходит через 90 градусов, и нужно аккуратно смотреть, куда оказывается направлен поляризационный базис отраженного луча по отношению к базису падающего. Если неформально, скачком изменяется смысл направлени "вперёд". Отражение просто оси базиса изменяет фазу отраженной волны на $\pi$ по этой оси в этом базисе.

То есть, при любом угле падения фаза нормальной отраженной компоненты совпадает с фазой нормальной упавшей, но есть разница, острый или тупой трехмерный угол между выбранными положительными направлениями поляризации в падающей и отраженной волне.

Ну и с диэлектриками нетривиальный переворот фазы может быть на угле Брюстера, когда коэффициент отражения проходит через нуль.

[VASILISK11]

realeugene в сообщении #1543175 писал(а):

Там не произвольная фаза будет, но там при переходе угла падения через 45 градусов угол между падающим и отраженным лучем переходит через 90 градусов, и нужно аккуратно смотреть, куда оказывается направлен поляризационный базис отраженного луча по отношению к базису падающего. Если неформально, скачком изменяется смысл направлени "вперёд". Отражение просто оси базиса изменяет фазу отраженной волны на $\pi$ по этой оси в этом базисе.

По-видимому, отличие между формулами в учебниках и экспериментальными измерениями рис. 11, рис. 14 произошло потому, что в учебниках фаза рассчитывается неподвижным наблюдателем, но точнее характеристику волны может описать подвижный наблюдатель, который движется вместе с волной.
Для этого наблюдателя, при угле между падающей и отраженной волной меньше $90$ градусов, те объекты пространства, которые были "внизу", станут "вверху", а "правый" и "левый" не меняются. Поэтому есть дополнительный сдвиг фазы для $p$ поляризации.
Но в учебниках этот "геометрический" момент почему-то не упоминается, что приводит к путанице.

[realeugene]

VASILISK11 в сообщении #1543267 писал(а):

но точнее характеристику волны может описать подвижный наблюдатель, который движется вместе с волной.

Вы про свет?