Презентация "Поляризация ​" по физике – проект, доклад

Министерство образования и науки Республики Казахстан Южно-Казахстанский государственный университет имени М.Ауезова Факультет: Физическая культура и спорт Кафедра: Теория и методика преподавания биологии Тема: Поляризация

Выполнила: Тодорова Е.М. Шымкент 2012

Значение термина

Поляризация волн — явление нарушения симметрии распределения возмущений в поперечной волне относительно направления её распространения. В продольной волне поляризация возникнуть не может, так как возмущения в этом типе волн всегда совпадают с направлением распространения. Поперечная волна характеризуется двумя направлениями: волновым вектором и вектором амплитуды, всегда перпендикулярным к волновому вектору.

Причиной возникновения поляризации волн может быть:

несимметричная генерация волн в источнике возмущения

анизотропность среды распространения волн

преломление и отражение на границе двух сред

Основными являются два вида поляризации:

линейная — колебания возмущения происходит в какой-то одной плоскости.

круговая — конец вектора амплитуды описывает окружность в плоскости колебаний.

эллиптическая

Поляризация описывается Фигурами Лиссажу и соответствует сложению поперечных колебаний равной частоты.

Линейная поляризация

Круговая поляризация

Эллиптическая поляризация

Поляризация электромагнитных волн

Электромагнитная волна может быть разложена на две поляризованные составляющие, например поляризованные вертикально и горизонтально. Возможны другие разложения, например по иной паре взаимно перпендикулярных направлений, или же на две составляющие, имеющие левую и правую круговую поляризацию.

Рис.1 - Ограничение прохождения поляризованного света можно осуществить простым поворачиванием фильтра.

Параметры Стокса

Полная характеристика эллипса даётся тремя параметрами, например, полудлинами сторон прямоугольника, в который вписан эллипс поляризации , и разностью фаз , либо полуосями эллипса , и углом между осью и большой осью эллипса. Удобно описывать эллиптически поляризованную волну на основе параметров Стокса:

Рис.2 - Изображение поляризации языком параметров Стокса на сфере Пуанкаре.

Практическое значение

Скорость распространения волны может зависеть от её поляризованности. Две волны, линейно поляризованные под прямым углом друг к другу, не интерферируют. Круговая поляризация применяется в антеннах космических линий связи, так как для приёма сигнала не важно положение плоскости поляризации передающей и приёмной антенн. Круговая поляризация света используется также в технологиях стереокинематографа RealD и MasterImage. Эти технологии подобны IMAX с той разницей, что круговая поляризация вместо линейной позволяет сохранять стереоэффект и избегать двоения изображения при небольших боковых наклонах головы.

Поляризация частиц

Аналогичный эффект наблюдается при квантовомеханическом рассмотрении пучка частиц, обладающих спином. Для частицы со спином ½ это эрмитова матрица 2×2 со следом 1:

В общем случае она имеет вид:

Вектор, составленный из матриц Паули, а — вектор среднего спина частицы.

- Эта величина называется степенью поляризации частицы.

Поляризованный свет в природе

Литература

Физика. Большой энциклопедический словарь/Гл. ред. А. М. Прохоров. — 4-е изд. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1999. — С. 87. ISBN 5-85270-306-0 (БРЭ) Ахманов С. А., Никитин С. Ю. — Физическая оптика, 2 издание, M. — 2004. Борн М., Вольф Э. — Основы оптики, 2 издание, исправленное, пер. с англ.,М. — 1973