Поляризация электромагнитных волн
Электромагнитная природа света. Во второй половине XIX в. Максвелл создал теорию электромагнитного поля, согласно которой электромагнитные волны, подобно световым, являются поперечными и распространяются в вакууме со скоростью света. Исходя из того, что световые и электромагнитные волны обладают общими свойствами, Максвелл предположил, что свет является частным проявлением электромагнитных волн. Дальнейшее развитие физики подтвердило это предположение. Стало ясно, что видимый свет — это только небольшой диапазон электромагнитных волн с длиной волны от 3,8 • 10-7 до 7,6 • 10-7 м или с частотами от 4,0 • 1014 до 8,0 • 1014 Гц Оптический и видимый диапазоны электромагнитных волн. 1)Свет
2)Ультрафиолетовое излучение 3)Инфракрасное излучение 4)Рентген 5)γ-излучение 6)Микроволны 7)Радиоволны
Волновое уравнение. Уравнение вида
называется волновым уравнением (точнее – это частный случай волнового уравнения для плоского поля), так как оно является математическим описанием волн. Или Волновое уравнение для одной оси координат: – это любая из составляющих электрического вектора: ( , или ). Иными словами, это возмущение поля в какой-то точке пространства в какой-то момент времени . Тогда можно записать волновое уравнение в общем виде:
где – вторая производная возмущения по пространственным координатам, – вторая производная возмущения по времени, Смысл этого уравнения заключается в том, что волна образуется тогда, когда у некоторого возмущения вторая производная по пространственным координатам пропорциональна второй производной по времени.
Скорость света. На данный момент считают, что скорость света в вакууме — фундаментальная физическая постоянная, по определению, точно равная 299 792 458 м/с, или 1 079 252 848,8 км/ч. Плоские и сферические волны. Геометрическое место точек, колеблющихся в одинаковой фазе, называется волновой поверхностью. · Если волновые поверхности – параллельные плоскости, то волна называется плоской; · если волновые поверхности – концентрические сферы с центром в источнике волны, волна называется сферической. Поляризация электромагнитных волн. Поляризация электромагнитных волн (ПЭВ) — одно из фундаментальных свойств оптического излучения (света), состоящее в искажении различных направлений в плоскости, перпендикулярной световому лучу (направлению распространения световой волны).[1] ПЭВ — явление направленного колебания векторов напряженности электрического поля E илинапряженности магнитного поля H. Когерентное электромагнитное излучение может иметь: Эллипс поляризации § Линейную поляризацию — в направлении, перпендикулярномнаправлению распространения волны; § Круговую поляризацию — правую либо левую, в зависимости от направления вращения вектора индукции; § Эллиптическую поляризацию — случай, промежуточный между круговой и линейными поляризациями. Некогерентное излучение может не быть поляризованным, может быть полностью или частично поляризованным любым из указанных способов. В таком случае понятие поляризации понимается статистически. При теоретическом рассмотрении поляризации волна полагается распространяющейся горизонтально. В этом случае можно рассматривать вертикальную и горизонтальную линейные поляризациии волны. 1. Линейная (плоская ) поляризация: - в процессе распространения волны вектор Е колеблется все время в одной и той же пространственной плоскости, которую называют плоскостью колебаний вектора Е (иногда также плоскостью поляризации волны). Проекция вектора Е на плоскость наблюдения в этом случае будет иметь вид отрезка прямой линии, в связи с чем эту поляризацию и называют линейной или же плоской. Отметим, что плоскость колебания магнитного вектора волны будет перпендикулярна плоскости колебаний вектора Е. 2.Круговая (циркулярная) поляризация: - при такой поляризации вектор Е волны за один период волны делает полный оборот вокруг направления распространения волны, при этом его длина остается постоянной. В плоскости наблюдения проекция вектора Е описывает круг, что и определяет название такой поляризации. Если вектор вращается по часовой стрелке (волна должна распространяться к наблюдателю), то поляризация называется правой круговой, а если против часовой стрелки – то левой круговой поляризацией. 3.Эллиптическая поляризация: - при этой поляризации вектор Е волны за один период волны тоже делает полный оборот вокруг направления распространения волны, но длина вектора Е при этом изменяется таким образом, что конец его описывает в плоскости наблюдения эллипс. . Если вектор Е вращается по часовой стрелке , то поляризация называется правой, а если против – левой эллиптичной
Популярное: Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (979)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |