• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Polaryzacja fali



    Podstrony: 1 [2] [3] [4] [5]
    Przeczytaj także...
    Optyka nieliniowa - dział optyki obejmujący zjawiska nie spełniające zasady superpozycji fal. Są to zjawiska, w których optyczne własności ośrodka zależą od natężenia padającego światła.Przenikalność elektryczna – wielkość fizyczna charakteryzująca właściwości elektryczne środowiska, oznaczana grecką literą ε (epsilon).

    Polaryzacja – właściwość fali poprzecznej dotycząca uporządkowanej relacji między kierunkiem oscylacji zaburzenia a kierunkiem rozchodzenia się fali. Polaryzacją nazywa się również proces osiągania określonego stanu polaryzacji.

    Spis treści

  • 1 Rodzaje polaryzacji
  • 1.1 Polaryzacja liniowa
  • 1.2 Polaryzacja kołowa
  • 1.3 Polaryzacja eliptyczna
  • 1.4 Inne rodzaje polaryzacji
  • 2 Powstawanie fali spolaryzowanej
  • 2.1 Emisja fali spolaryzowanej
  • 2.2 Polaryzacja światła laserowego
  • 2.3 Odbicie od ośrodka dielektrycznego
  • 2.4 Rozpraszanie fali
  • 2.5 Dwójłomność
  • 2.6 Selektywne pochłanianie
  • 3 Zjawiska związane z polaryzacją
  • 3.1 Dwójłomność wymuszona
  • 3.2 Skręcenie płaszczyzny polaryzacji
  • 4 Polaryzacja w naturze, nauce i życiu codziennym
  • 4.1 Filtry polaryzacyjne
  • 4.2 Wyświetlacze ciekłokrystaliczne
  • 4.3 Projekcja obrazu trójwymiarowego
  • 4.4 Polaryzacja fal radiowych
  • 4.5 Defektoskopia
  • 4.6 Mikroskop polaryzacyjny
  • 4.7 Radioastronomia i radary
  • 4.8 Zoologia
  • 5 Opis teoretyczny
  • 5.1 Fale płaskie
  • 5.1.1 Opis matematyczny
  • 5.1.2 Analiza Jonesa
  • 5.1.3 Parametryczny opis polaryzacji
  • 5.1.4 Stosowane nazewnictwo
  • 5.1.5 Polaryzacja częściowa
  • 6 Zobacz też
  • 7 Przypisy
  • 8 Bibliografia
  • 9 Linki zewnętrzne (ang.)
  • Demonstracja polaryzacji fali mechanicznej

    W poprzecznej fali niespolaryzowanej oscylacje rozchodzącego się zaburzenia zachodzą z jednakową amplitudą we wszystkich kierunkach prostopadłych do kierunku rozchodzenia się fali. Fala niespolaryzowana może być traktowana jako złożenie bardzo wielu fal spolaryzowanych w różny sposób.

    Defektoskopia jest to dział badań nieniszczących zmierzających do wykrycia nieciągłości materiału. Wykrywane są wady materiału takie jak: wtrącenia, ubytki korozyjne, pustki, pęknięcia, odwarstwienia, łuski, szczeliny, braki przetopu itp.Aktywność optyczna, skręcalność optyczna, lub czynność optyczna – właściwość niektórych związków chemicznych polegająca na zdolności skręcania płaszczyzny polaryzacji światła spolaryzowanego. Skręcalność optyczna jest rodzajem dwójłomności, powiązanym zjawiskiem związanym z absorpcją światła jest dichroizm kołowy.

    Polaryzacja występuje tylko dla takich rodzajów fal i takich warunków, w których oscylacje mogą odbywać się w różnych kierunkach prostopadłych do kierunku rozchodzenia się fali. W innych przypadkach rozważanie zjawiska polaryzacji nie ma sensu - dotyczy to na przykład drgań rozchodzących się na powierzchni membrany i na granicach ośrodków o różnej gęstości (między innymi fale morskie). Fale dźwiękowe w gazach (również w powietrzu) nie podlegają zjawisku polaryzacji, gdyż są falami podłużnymi.

    Zjawiska entoptyczne, fosfeny, kształty stałe – wrażenia wzrokowe powstające w szczególnych warunkach, które są niezależne od zewnętrznego źródła światła – ich źródłem jest układ nerwowy człowieka.Okres godowy – u zwierząt jest to najbardziej korzystny okres, zazwyczaj w porze obfitości pokarmu i wody, w którym zwierzęta te łączą się w pary i przystępują do rozrodu. Jest on różny u różnych gatunków. Występowanie okresów godowych można uzasadnić ewolucyjnym przystosowaniem do występujących w naturze pór roku i mniejszych szans przeżycia młodych zimą niż latem.

    Rodzaje polaryzacji[]

    Fala płaska spolaryzowana liniowo (kolor czerwony) oraz jej składowe w kierunkach x i y (kolor niebieski i zielony).

    W zależności od kierunku oscylacji zaburzenia rozróżnia się wiele typów polaryzacji. W przypadku fali elektromagnetycznej rozchodzą się oscylacje zarówno pola magnetycznego, jak i elektrycznego. Obecnie zwyczajowo przyjęto, że polaryzację fali elektromagnetycznej określa się dla jej składowej elektrycznej (składowa magnetyczna jest do niej prostopadła).

    Teleskop (gr. tēle-skópos – daleko widzący) – jest narzędziem, które służy do obserwacji odległych obiektów poprzez zbieranie promieniowania elektromagnetycznego (np. światła widzialnego). Pierwsze znane praktyczne teleskopy zostały skonstruowane przy użyciu soczewek ze szkła w Holandii na początku XVII wieku przez Hansa Lippersheya, a wkrótce potem przez Galileusza we Włoszech. Znalazły zastosowanie w działaniach militarnych i w astronomii.Falowanie, fale morskie – oscylacyjny ruch cząstek wody po orbitach kołowych lub eliptycznych. Najczęstszą przyczyną falowania jest tarcie wiatru o powierzchnię wody.

    Polaryzacja liniowa[]

    W fali spolaryzowanej liniowo oscylacje odbywają się w jednej płaszczyźnie, która zawiera kierunek rozchodzenia się fali.

    W układzie współrzędnych XYZ spolaryzowaną liniowo falę rozchodzącą się w kierunku osi OZ można przedstawić jako superpozycję dwóch fal spolaryzowanych liniowo w dowolnych ustalonych kierunkach (np. w kierunkach osi OX i OY). Fale składowe są w zgodnej fazie lub w przeciwfazie (przesunięte o 180°), a stosunek ich amplitud określa kierunek polaryzacji fali wypadkowej powstającej w wyniku opisanej superpozycji .

    Antena dipolowa - to najstarsza, lecz wciąż najbardziej popularna antena. Słowo dipol pochodzi z języka greckiego i oznacza układ dwubiegunowy. Antena dipolowa składa się przeważnie z dwóch symetrycznych ramion zasilanych za pomocą symetrycznej linii transmisyjnej. Tego typu antena jest tzw. anteną symetryczną, ponieważ prądy płynące w obu ramionach anteny są równe co do amplitudy i mają przeciwne zwroty. Można spotkać również anteny dipolowe: o niesymetrycznych ramionach oraz anteny zasilane bocznikowo, optymalizowane, czy załamane. Anteny dipolowe ze względu na słabe parametry (wąskie pasmo pracy, mały zysk kierunkowy) występują rzadziej jako samodzielne, pojedyncze anteny, częściej stosuje się je jako elementy składowe bardziej skomplikowanych i rozbudowanych układów antenowych.Telewizja satelitarna – telewizja wykorzystująca nadajniki (tzw. transpondery) umieszczone na sztucznych satelitach Ziemi. Cechą charakterystyczną tego sposobu emisji jest możliwość pokrycia sygnałem ogromnych obszarów przy użyciu tylko jednego nadajnika oraz możliwość dotarcia z sygnałem do obszarów, na których tworzenie sieci nadajników naziemnych jest niemożliwe lub nieopłacalne.
    Fala spolaryzowana kołowo prawoskrętnie.
    Fala spolaryzowana kołowo lewoskrętnie.

    Polaryzacja kołowa[]

    W polaryzacji kołowej rozchodzące się zaburzenie (na przykład pole elektryczne lub odchylenie cząstki ośrodka materialnego od położenia równowagi) określane wzdłuż kierunku ruchu fali ma zawsze taką samą wartość, ale jego kierunek się zmienia. Kierunek zmian jest taki, że w ustalonym punkcie przestrzeni koniec wektora opisującego zaburzenie zatacza okrąg w czasie jednego okresu fali.

    Elastooptyka to zespół metod doświadczalnych do badań stanu naprężeń i odkształceń w ciałach bezpostaciowych, normalnie izotropowych (m.in. szkliwa, polimery, celuloid), wykazujących pod obciążeniem właściwości anizotropowe, przejawiające się m.in. dwójłomnością optyczną. Pod wpływem naprężeń materiały te nabierają cech optycznych kryształu jednoosiowego o osi optycznej skierowanej równolegle do kierunku rozciągania lub ściskania i przy oświetleniu światłem spolaryzowanym, w wyniku zjawiska dwójłomności następuje rozszczepienie światła na dwie składowe i pojawienie się prążków interferencyjnych, tworzących dwa charakterystyczne rodzaje linii: izokliny i izochromy. Na ich podstawie możliwe jest wyznaczenie naprężeń w dowolnym punkcie ciała. Elastooptykę stosuje się głównie do badania naprężeń w częściach maszyn o skomplikowanych kształtach; wykonuje się ich modele z materiału o właściwościach elastooptycznych i poddaje obciążeniom analogicznym do rzeczywistych. Elastooptykę wykorzystuje się także do wykrywania szkodliwych naprężeń w przedmiotach szklanych i do badania struktur polimerów.Oscylacja (z łac. oscillatio – "kołysanie, wahanie") to cykliczna zmiana pewnej wielkości, względem innej zmiennej, zwykle czasowej lub przestrzennej. Termin używany w liczbie mnogiej. W fizyce oscylacje oznaczają drgania. Typowym przykładem oscylacji jest zachowanie wahadła po wytrąceniu go z położenia równowagi. Oscylacje występują nie tylko w modelowych układach fizycznych, ale również w systemach takich jak organizmy biologiczne czy społeczeństwa ludzkie.

    Taki ruch po okręgu można rozłożyć na dwa drgania harmoniczne o jednakowych amplitudach, ale o fazach przesuniętych o 90° lub 270° (-90°). W zależności do tego, czy fazy są przesunięte o 90° czy 270°, mówi się o polaryzacji kołowej prawoskrętnej lub polaryzacji kołowej lewoskrętnej. Wektor opisujący zaburzenie obraca się wtedy albo w prawo, albo w lewo.

    Pod pojęciem prądów termicznych rozumiemy pionowe ruchy powietrza w atmosferze powstałe w wyniku różnicy temperatur, czyli obszary wznoszącego się lub opadającego powietrza. Potocznie nazwę tę stosuje się do prądów wznoszących wykorzystywanych w szybownictwie czy lotniarstwie.Efektem Pockelsa nazywa się liniowy efekt elektrooptyczny, czyli inaczej mówiąc dwójłomność wymuszoną. Zjawisko polega na zmianie współczynnika załamania światła proporcjonalnie do zewnętrznego pola elektrycznego.

    Falę spolaryzowaną kołowo można otrzymać przez złożenie dwóch fal o jednakowych amplitudach i częstotliwościach, rozchodzących się w tym samym kierunku, spolaryzowanych liniowo w kierunkach wzajemnie prostopadłych, a przesuniętych w fazie o odpowiedni kąt.

    Polaryzacja eliptyczna[]

    W polaryzacji eliptycznej rozchodzące się zaburzenie określane wzdłuż kierunku ruchu fali ma zawsze wartość i kierunek taki, że w ustalonym punkcie przestrzeni koniec wektora opisującego zaburzenie zatacza elipsę.

    Étienne Louis Malus (wym. malụ̈s) (ur. 23 lipca 1775 w Paryżu – zm. 24 lutego 1812 w Paryżu) – francuski inżynier wojskowy, którego znaczącą zasługą dla fizyki było odkrycie polaryzacji światła przy odbiciu. Jest również autorem prawa noszącego jego imię.Fala akustyczna – rozchodzące się w ośrodku zaburzenie gęstości (i ciśnienia) w postaci fali podłużnej, któremu towarzyszą drgania cząsteczek ośrodka. Ośrodki, w których mogą się poruszać, to ośrodki sprężyste (ciało stałe, ciecz, gaz). Zaburzenia te polegają na przenoszeniu energii mechanicznej przez drgające cząstki ośrodka (zgęszczenia i rozrzedzenia) bez zmiany ich średniego położenia.

    Falę spolaryzowaną eliptycznie można otrzymać przez złożenie dwóch fal o jednakowych częstotliwościach, rozchodzących się w tym samym kierunku, spolaryzowanych liniowo w kierunkach wzajemnie prostopadłych, przesuniętych w fazie o odpowiedni kąt, ale o różnych amplitudach. Można ją także otrzymać jako złożenie fal o polaryzacji liniowej i kołowej.

    Nawigacja – dział wiedzy zajmujący się określaniem bieżącego położenia oraz optymalnej drogi do celu dla ludzi, statków, pojazdów lądowych i innych przemieszczających się obiektów.Definicja intuicyjna: Wersor to wektor o długości jeden, wskazujący kierunek i zwrot pewnego wektora początkowego, któremu ten wersor przypisujemy. Mnożenie wersora przez długość początkowego wektora odtwarza początkowy wektor.

    Zarówno polaryzacja liniowa, jak i kołowa to szczególne przypadki polaryzacji eliptycznej.

    Polaryzacja azymutalna i radialna promienia lasera.

    Inne rodzaje polaryzacji[]

    W przypadku fal elektromagnetycznych są możliwe również inne, dużo bardziej złożone rodzaje polaryzacji, spotykane na przykład w falowodach, albo wytwarzane za pomocą specjalnych laserów.

    Przykładem może być polaryzacja radialna, w której wektor natężenia pola elektrycznego w każdym punkcie wiązki promieniowania jest skierowany w kierunku centrum wiązki, lub polaryzacja azymutalna, w którym jest styczny do obwodu wiązki. Tego typu fale zawierają często również składowe pola elektrycznego, magnetycznego (lub obu) równoległe do kierunku ruchu fali, nie są więc falami poprzecznymi.

    Człowiek rozumny (Homo sapiens) – gatunek ssaka z rodziny człowiekowatych (Hominidae), jedyny występujący współcześnie przedstawiciel rodzaju Homo. Występuje na wszystkich kontynentach.Głowonogi (Cephalopoda, z gr. kephalē – głowa + pous – noga) – gromada dwubocznie symetrycznych, morskich mięczaków o prostym rozwoju, nodze przekształconej w lejek, ramionach otaczających otwór gębowy, chitynowym dziobie i całkowicie zrośniętym płaszczu otaczającym organy wewnętrzne. Mają od 1 cm do ponad 20 m długości. Głowonogi są ewolucyjnie bardzo starą grupą – pojawiły się prawdopodobnie około 570 mln lat temu. Jest to najwyżej uorganizowana grupa mięczaków.


    Podstrony: 1 [2] [3] [4] [5]



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Funkcje cyklometryczne (funkcje kołowe) – funkcje odwrotne do funkcji trygonometrycznych ograniczonych do pewnych przedziałów.
    Wyświetlacz ciekłokrystaliczny, LCD (ang. Liquid Crystal Display) – urządzenie wyświetlające obraz, którego zasada działania oparta jest na zmianie polaryzacji światła na skutek zmian orientacji cząsteczek ciekłego kryształu pod wpływem przyłożonego pola elektrycznego.
    Zjawisko Kerra – odkryte w 1875 przez Johna Kerra, szkockiego fizyka, polegające na pojawianiu się dwójłomności dla substancji, które w normalnych warunkach jej nie wykazują, wymuszonej polem elektrycznym. Zjawisko to bywa nazywane kwadratowym elektrooptycznym zjawiskiem Kerra (dla odróżnienia od efektu magnetooptycznego badanego również przez Kerra).
    Fale radiowe (promieniowanie radiowe) – promieniowanie elektromagnetyczne, które może być wytwarzane przez prąd przemienny płynący w antenie. Uznaje się, że falami radiowymi są fale o częstotliwości 3 kHz – 3 THz (3·10 – 3·10 Hz). Według literatury zachodniej zakres częstotliwości obejmuje fale od 3 Hz. Zależnie od długości dzielą się na pasma radiowe.
    Częstotliwość (częstość) – wielkość fizyczna określająca liczbę cykli zjawiska okresowego występujących w jednostce czasu. W układzie SI jednostką częstotliwości jest herc (Hz). Częstotliwość 1 herca odpowiada występowaniu jednego zdarzenia (cyklu) w ciągu 1 sekundy. Najczęściej rozważa się częstotliwość w ruchu obrotowym, częstotliwość drgań, napięcia, fali.
    Figura Haidingera (szczotka Haidingera, miotełki Haidingera) – zjawisko pozwalające niektórym ludziom w specjalnych warunkach dostrzec gołym okiem liniową polaryzację światła.
    Enancjomery to izomery optyczne, które są własnymi lustrzanymi odbiciami – mniej więcej tak jak prawa i lewa rękawiczka. Mogą istnieć tylko dwa enancjomery danego związku chemicznego.

    Reklama