Polaryzacja fali

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.

Rodzaje polaryzacji

Fala płaska spolaryzowana liniowo oraz jej składowe w kierunkach 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).

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