Поляризация

[exzi]

Здравствуйте, интересует ответ на один вопрос, связанный с круговой поляризацией.
Если круговая поляризация проходит через обычный поляризатор, то какая интенсивность будет на выходе и как это вывести? Не сумма половинчатых составляющих интенсивности ? Спасибо

[Pphantom]

exzi в сообщении #949084 писал(а):

то какая интенсивность будет на выходе и как это вывести?

Просто немного подумать. У Вас есть точка (изображающая конец вектора, например, электрической напряженности), которая равномерно движется по окружности с центром в начале координат. Как будет меняться со временем какая-то одна из координат этой точки?

[exzi]

Pphantom
Картину представляю, но не понимаю как это может мне помочь с моим вопросом (

[Pphantom]

Тогда сначала подумайте, что такое поляризация вообще. Потом - что такое круговая поляризация. Затем - как "работает" поляризатор.

[exzi]

Pphantom
. При попытке разложить линейно поляризованную волну по круговым поляризациям (или наоборот) возникнут две составляющие половинной интенсивности.
Это верно ?

[Pphantom]

exzi в сообщении #949219 писал(а):

Это верно ?

Да. Поняли, откуда это получается?

[exzi]

Pphantom
Честно говоря, не совсем. Я это понимаю в принципе с самого начала, но не могу объяснить.
Волна разложена у нас на две составляющие (взаимно перпендикулярные?), а дальше...?

[Pphantom]

Хм... Ну ладно, начнем сначала. Вспомним про ту самую точку, которая равномерно движется по окружности. Соответственно, каждая из ее координат при этом меняется, и если вспомнить, как можно параметрически задать окружность (или как выглядят формулы перехода из полярных координат в декартовы, или просто определение синуса и косинуса через единичную окружность), то можно догадаться, что зависимость каждой из координат от времени будет синусоидой (причем одна синусоида будет сдвинута по фазе относительно другой на $\pi/2$.

У какой волны конец вектора будет колебаться только вдоль одной координатной оси? У линейно поляризованной, просто по определению последней. Получается, что вектор, конец которого крутится по окружности, мы всегда можем разложить в сумму двух векторов, каждый из которых направлен вдоль одной из двух перпендикулярных прямых. Вывод - круговая поляризация раскладывается в две линейных с перпендикулярными плоскостями поляризации.

При этом интенсивность каждой из двух линейных компонент в два раза меньше, чем интенсивность исходной волны. Можно получить это, вспомнив теорему Пифагора и тот факт, что энергия колебаний пропорциональна квадрату амплитуды, а можно - просто из соображений симметрии и здравого смысла.

Если же волна с круговой поляризацией проходит через поляризатор, то практически это означает, что после разложения на две линейных компоненты одна из них полностью поглощается. В итоге получится линейно поляризованное излучение с интенсивностью в два раза меньшей, чем у исходного.

Обратный случай (как из линейной поляризации сделать две круговых) попробуйте по аналогии разобрать сами. Там все не менее просто, если только не забывать, что направления вращения для круговых поляризаций должны быть противоположными.

[exzi]

Pphantom
Спасибо большое за такой развернутый ответ!

[Pavia]

Pphantom в сообщении #949248 писал(а):

Если же волна с круговой поляризацией проходит через поляризатор, то практически это означает, что после разложения на две линейных компоненты одна из них полностью поглощается.

Хотелось бы увидеть ссылку с подтверждение этого факта!

[Pphantom]

Pavia в сообщении #949380 писал(а):

Хотелось бы увидеть ссылку с подтверждение этого факта!

А Вам что-то не нравится?

[Pavia]

Pphantom в сообщении #949415 писал(а):

А Вам что-то не нравится?

1) А как вы объясните измерение направления поляризованности левую и правую для круговой поляризации?
2) То что в учебниках написано совсем другое.

Сивухин Д.В.-Общий курс физики. Оптика. Том 4-ФМЛ (2005)

Цитата:

Если падающий свет естественный или поляризован по кру-
гу, то при вращении николя интенсивность проходящего све-
та меняться не будет.

Цитата:

В свете, поляризованном по кругу, разность фаз между
любыми двумя взаимно перпендикулярными колебаниями рав-
на $±\pi/2$. Если на пути такого света поставить пластинку $\lambda/4$,
то она внесет дополнительную разность фаз $±\pi/2$. Результи-
рующая разность фаз получится 0 или $\pi$, и свет станет поляри-
зованным линейно.

[Pphantom]

Pavia в сообщении #949426 писал(а):

1) А как вы объясните измерение направления поляризованности левую и правую для круговой поляризации?

А можно еще раз, но на нормальном русском языке?

Pavia в сообщении #949426 писал(а):

2) То что в учебниках написано совсем другое.

Абсолютно то же самое. Каким образом это противоречит тому, что я писал?

[Pavia]

Pphantom
Я не спорю просто есть непонимание вопроса.

Pphantom в сообщении #949430 писал(а):

Абсолютно то же самое. Каким образом это противоречит тому, что я писал?

То что вы утверждаете, что одна из них полностью поглощается. А в учебнике написано что обе составляющих просто вращается. Про поглощение ни слово! Это было первое противоречие. И как следствие складываются. Откуда интенсивность по идее должна остаться такой же. Вернее вращение само по себе просто так не происходит оно связано с поглощением. Не могу сказать как, но выдвигаю предположение, что интенсивность измениться не сильно.

Pphantom в сообщении #949430 писал(а):

А можно еще раз, но на нормальном русском языке?

Для отличия правой круговой поляризации от левой можно воспользоваться тем же приспособлением(поляризатором). Допустим, что свет распространяется вдоль оси $Z$ по направлению к читателю, а оптическая ось пластинки $\lambda/4$ ориентирована вдоль оси $Y$. Тогда вектор $E$ в необыкновенной волне будет параллелен оси $Y$, а в обыкновенной — оси $X$.
Так вот результат работы поляризатора будет волна линейно поляризованная. Но почему её ось не совпадает с оптическая ось пластинки? Именно не совпадение позволяет определить направленность круговой поляризации: левая или правая.
Как я понимаю не совпадение осей можно объяснить прохождением через поляризатор и второй компоненты волны. Но это значит она не по поглотилась полностью!

[Pphantom]

Pavia в сообщении #949450 писал(а):

А в учебнике написано что обе составляющих просто вращается.

Где? В приведенных цитатах об этом ничего нет.

Излучение с круговой поляризацией можно разложить на два линейно поляризованных компонента, плоскости поляризации которых перпендикулярны. Однако отсюда не следует, что эти плоскости жестко закреплены. В каждый момент при любой ориентации николя можно выбрать плоскости так (просто для удобства, не более), что одна компонента полностью пропускается николем, а другая "поглощается" (конкретно в случае николя она выходит через боковую поверхность, но с интересующей нас точки зрения это несущественно), соответственно, интенсивность исходного пучка будет ослаблена николем ровно в два раза.

Pavia в сообщении #949450 писал(а):

Как я понимаю не совпадение осей можно объяснить прохождением через поляризатор и второй компоненты волны. Но это значит она не по поглотилась полностью!

Теперь понял. Да, мне надо было писать аккуратнее, если это двулучепреломление и направление распространенния необыкновенной волны совпадает с направлением обыкновенной, то ситуация немного сложнее.