Polarizace (vlnění)

(Přesměrováno z Kruhová polarizace, přímý odkaz na Polarizace (vlnění))

Je navrženo sloučení tohoto článku nebo jeho části s článkem Polarizace (elektrodynamika). (Diskuse)

Ze zdroje vlnění (např. zdroj světla) může vycházet příčné vlnění, které má stejné vlastnosti ve všech směrech kolmých ke směru šíření vlny. Pokud se u příčné vlny bude směr kmitů měnit velmi rychle a zcela nepravidelně, bude se také příčná vlna chovat vzhledem ke směru šíření symetricky. Taková vlna se označuje jako nepolarizovaná. Vybereme-li pouze kmity určitého směru, bude mít vlnění v různých směrech kolmých ke směru šíření různé vlastnosti. Taková vlna se označuje jako polarizovaná.

Proces vytvoření polarizovaného vlnění z nepolarizovaného se označuje jako polarizace vlnění.

Polarizace vlnění se provádí pomocí polarizátoru.

Obsah

1 Základní druhy polarizace
- 1.1 Příklad polarizace
2 Vlastnosti
3 Polarizátor
4 Související články

[editovat] Základní druhy polarizace

Kolmý řez ke směru šíření nepolarizovanou a (lineárně) polarizovanou vlnou.

Příčná vlna, jejíž kmitání probíhá v určité rovině, se nazývá lineárně polarizovanou vlnou (lineární polarizace).

U lineárně polarizované vlny leží výchylky ve všech místech vlny ve stejné rovině. U nepolarizované vlny jsou sice výchylky ve všech místech vlny kolmé ke směru šíření vlny, avšak neleží všechny v jedné rovině.

Pokud výchylka opisuje elipsu v rovině kolmé k šíření vlny, jedná se o elipticky polarizovanou vlnu (eliptická polarizace). Speciálním případem elipticky polarizované vlny je kruhově polarizovaná vlna (kruhová polarizace), kdy výchylka opisuje kružnici.

[editovat] Příklad polarizace

Uvažujme dvě stejné harmonické příčné vlny, které se šíří ve stejném směru. Předpokládejme, že obě vlny jsou lineárně polarizovány, avšak jsou vzájemně kolmé. Vhodnou volbou soustavy souřadnic lze zajistit, že obě vlny se budou šířit ve směru osy z, první vlna bude polarizována ve směru osy x a druhá vlna bude polarizována ve směru osy y. V takovém případě lze obě vlny popsat rovnicemi

$u_x = A_x\sin(\mathbf{k}\cdot\mathbf{r}-\omega t)$

$u_y = A_y\sin(\mathbf{k}\cdot\mathbf{r}-\omega t + \varepsilon)$ ,

kde $A x, A y$ jsou amplitudy, $\mathbf{k}$ je vlnový vektor, $\mathbf{r}$ je polohový vektor, $ω$ je úhlová frekvence, $t$ je čas a $\varepsilon$ je konstanta určující fázový rozdíl obou vln.

Složením obou uvedených vln lze získat vlnění, které se opět šíří ve směru osy z, avšak jeho polarizace již nemusí být lineární.

Pokud pro fázový rozdíl platí $\varepsilon = n\pi$ , kde $n$ je celé číslo, pak platí

$\operatorname{tg}\,\alpha = \frac{u_y}{u_x} = {(-1)}^n \frac{A_y}{A_x}$

Výsledná výchylka získaná složením obou vln tedy svírá s osou x úhel $α$ , který se nemění. V takovém případě je tedy výsledná vlna opět lineárně polarizovaná.

Pro $\varepsilon\ne n\pi$ lze úpravou goniometrických funkcí z předchozích vztahů vyloučit výraz $\mathbf{k}\cdot\mathbf{r}-\omega t$ , čímž dostaneme rovnici

${\left(\frac{u_x}{A_x}\right)}^2 + {\left(\frac{u_y}{A_y}\right)}^2 - 2 \left(\frac{u_x}{A_x}\right)\left(\frac{u_y}{A_y}\right) \cos\varepsilon - \sin^2\varepsilon = 0$

Tato rovnice představuje rovnici elipsy. V takovém případě je tedy vlna elipticky polarizovaná.

Ve speciálním případě, kdy $A x = A y$ se pak jedná o rovnici kružnice a výsledná vlna je polarizovaná kruhově.

Lineární

Kruhová

Eliptická

[editovat] Vlastnosti

Polarizace je jev, který souvisí s příčným vlněním. Polarizace světla umožnila označit světlo (a následně veškeré elektromagnetické vlnění) jako příčné vlnění. U podélných vln se polarizace nevyskytuje.

[editovat] Polarizátor

Podrobnější informace naleznete v článku Polarizační filtr.

Polarizátor.

Vytvoření polarizované vlny z nepolarizované je zobrazeno na obr. 2. Nepolarizovaná vlna vstupuje do polarizátoru, za nímž se šíří již pouze polarizovaná vlna. Rovina proložená směrem šíření vlnění kolmo ke směru kmitů se nazývá polarizační rovina. Otáčením analyzátoru v rovině kolmé ke směru šíření můžeme určit směr polarizace vlny. Je-li analyzátor orientován stejně jako polarizátor, bude polarizovaná vlna analyzátorem procházet. Pokud otočíme analyzátor kolmo k polarizátoru, vlnění procházet nebude.

[editovat] Související články

Tento fyzikální článek je příliš stručný nebo neobsahuje důležité informace.
Pomozte Wikipedii tím, že jej vhodně rozšíříte.

Kategorie: Vlnění

Tento článek je převzat z české wikipedie - otevřené encyklopedie, originální článek naleznete na adrese: „http://cs.wikipedia.org/wiki/Polarizace_(vln%C4%9Bn%C3%AD)“
Stránka byla naposledy upravena v Stránka byla naposledy editována 16. 10. 2008 v 21:16.
Veškerý text je dostupný za podmínek GNU Free Documentation License (Autorské právo pro podrobnosti).