Составители:
Рубрика:
43
Эксперимент 3: поляризаторы, повернутые на + 45° и − 45° от горизонтали. Сначала
проводим измерение интенсивности, прошедшей первый поляризатор, потом − второй.
Третий параметр Стокса
U − их разность. Каждый из этих поляризаторов пропустит лишь
составляющую вектора электрического поля в направлении своего поворота. Для
нахождения проекции электрического вектора на направление + 45° вспомним, что, как
известно из линейной алгебры, проекция вектора на направление равна его скалярному
произведению на единичный вектор в данном направлении или, что то же
самое,
скалярному произведению на любой вектор данного направления, деленному на его
длину. Направление + 45° имеет координаты (1, 1), следовательно, искомая проекция есть
)(
2
1
11
||
||
⊥
⊥
+=
+
+
EE
EE
. Аналогично координаты направления − 45° есть (1, −1) и
проекция
)(
2
1
|| ⊥
− EE . Для разности интенсивностей − параметра U получаем согласно
(2.7.5)
*
||||
*
||||
)(
2
1
)(
2
1
)(
2
1
)(
2
1
⊥⊥⊥⊥
−−−++= EEEEEEEEU
и окончательно
)(
*
||
*
||
EEEEU
⊥⊥
+= . (2.7.17)
Эксперимент 4: правый и левый круговые поляризаторы. Сначала проводим
измерение интенсивности, прошедшей правый поляризатор, потом левый. Четвертый
параметр Стокса V − их разность.
Для
V имеем (без вывода)
)(
*
||
*
|| ⊥⊥
−= EEEEiV . (2.7.18)
Отметим, что, несмотря на комплексную форму записи (2.7.15)−(2.7.18), все параметры
Стокса − вещественные числа. Они полностью определяют поляризованное излучение.
Среди параметров Стокса только три независимых, поскольку из (2.7.10)−(2.7.13)
непосредственно следует тождество
2222
VUQI ++= , (2.7.19)
соответствующее тому, что электромагнитная волна однозначно определяется тремя
эллиптическими параметрами.
Выше рассматривалась абстрактная электромагнитная волна. В реальности волны
испускаются различными источниками излучения, имеющими определенные
пространственные размеры (пример – Солнце). Для протяженного источника,
электромагнитные волны, генерируемые каждой его точкой, независимые
(некогерентные). Это приводит к тому, что в суммарном
излучении от всех точек
источника в равной степени присутствуют волны с эллипсами любой ориентации. Такое
излучение называется естественным или неполяризованным. В силу отсутствия у
естественного излучения выделенного направления ориентации эллипсов
электромагнитных волн, его интенсивность при прохождении поляризатора не зависит от
угла поворота. Поэтому все описанные выше определения параметров Стокса,
использующие разности
подобных интенсивностей, дадут нулевой результат.
Следовательно, для естественного излучения вектор Стокса есть (I, 0, 0, 0), где I −
интенсивность неполяризованного излучения.
В противоположность естественному, излучение, рассмотренное выше при
определении параметров Стокса, с эллипсами постоянной ориентации, называется
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- …
- следующая ›
- последняя »
