Круговая поляризация света
Вы будете перенаправлены на Автор24
Свет является одной из разновидностей электромагнитного излучения, поэтому его возможно охарактеризовать источником и направленностью. Кроме того, данное явление имеет двойственную природу: в одном пространстве оно представляет собой волну, а в другом – фотон.
Рисунок 1. Свет, поляризованный по кругу. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Поляризация света — это одно из важнейших свойств любого светового излучения, наблюдаемого в оптическом диапазоне.
При поляризации колебания частиц оптического вектора, направленных на поперечную поверхность, происходят в одной и той же плоскости. Другие составляющие в процессе отсекаются.
Так как свет – это электрическая и магнитная волна, то оно непосредственно зависит от электромагнитных осей напряженности.
Такие векторы всегда перпендикулярны друг к другу и создают условную среду, которая перпендикулярна основной линии распространения световой волны. Круговая поляризация света появляется в том случае, если все оси магнитной индукции и электрического поля движутся относительно направления пучка света.
В свою очередь, при колебаниях напряженности электрического поля в одном и том же пространстве возникает плоско-поляризованная волна. Ее второе название, отражающее тот же самый физический процесс – «линейно поляризованная».
Особенности круговой поляризации
Круговая поляризация света — одно из распространенных проявлений поперечной линии по отношению к направлению распределении электромагнитных полей анизотропии.
Готовые работы на аналогичную тему
Этот эффект наблюдается в результате «поперечности» колебаний осей напряженности магнитной и электрической волны, при которой появление осевая симметрия луча невозможно. В пространстве возникают выделенные направления колебаний осей в плоскости после анизотропии электромагнитной волны. Из-за взаимной ортогональности веществ для детального описания состояния внутренних колебаний в волне достаточно использовать принцип действия круговой поляризации, в качестве которого выбирают обычно ось напряжённости электрического поля.
Сущность физического явления круговой поляризации волны света ясна из следующих рассуждений. Рассмотрим две абсолютно плоские монохроматические волны, имеющие одинаковую интенсивность, располагающуюся вдоль вектора декартовой системы координат. При сложении всех показателей когерентных изменение получается волна, в которой конкретный вектор вращается вокруг своей оси.
В световой волне вращение вектора напряжённости, которое происходит в направлении против часовой стрелки, носит название поляризованной по левому кругу. Соответственно, волна света, вращение оси напряженности которой осуществляется по часовой стрелки, называется поляризованной по правому кругу.
Две произвольные световые волны, поляризованные по двум направлениям, не могут взаимодействовать между собой, так как в их совместном наблюдении не возникает интерференционной картины. Это считается основанием относить эти процессы к волнам с ортогональной, постоянной поляризацией.
Из сказанного выше следует метод получения плоского светового излучения с круговой поляризацией. Для этого нужно просто сложить две плоские линейно поляризованные оси в соответствующих направлениях световые волны.
Получение кругового поляризованного света
Как известно из гипотезы колебаний, определенное состояние поляризации возникает при взаимодействии двух монохроматических перпендикулярных световых волн, имеющие равные частоты и распространяющиеся строго в одном направлении. Этот процесс происходит при определенных соотношениях их амплитуд и разности фаз.
Из вышеизложенного следует, что для получения кругового поляризованного света необходимо:
- получить две прямые перпендикулярные с одинаковыми амплитудами и монохроматические волны света равной частоты, движущиеся в одну сторону;
- создать между этими волнами разность фазовых амплитуд;
- пропустить линейно поляризованный свет с длиной волны через определенную плоскопараллельную пластинку толщиной, соответствующую параметрам кристалла.
В этом случае пластинка находится параллельно оптическому вектору. Круговая поляризованная световая волна во время попадания в тонкую пластинку, автоматически разбивается на две — обыкновенную и необыкновенную. Будучи линейно поляризованными, пучок света располагается во взаимно перпендикулярных средах, а волны приобретут на выходе из нее разность фаз.
Применение круговой поляризации
Чаще всего круговая поляризации используется для разработки различных оптических эффектов, а также в современном 3D-кинематографе, где это явление применяется для разделения ярких изображений, предназначенных левому и правому глазу.
Круговая поляризация внедряется в антеннах космических линий связи, так как для приёма сверхвысокого сигнала важно не только его положение устройства, а и плоскость приёмной и передающей частот. То есть вращение любого космического аппарата не повлияет на вероятность нормальной связи с ним. В наземных линиях зачастую применяется антенны линейной поляризации. Конструкцию круговой поляризации выполнить сложнее, так как само явление рассматривается только с точки зрения теорий. На практике задействуют антенны эллиптической поляризации — с правым или левым направлением вращения.
Круговая поляризация позволяет избегать двоение картинки при незначительных боковых наклонах головы и сохранять начальный стереоэффект. Также, данный эффект находит широкое применение в автомобилях: стекло фар всегда поляризовано в горизонтальной плоскости, а лобовое стекло — в вертикальной. Благодаря этому встречная машина не способна ослепить водителя ярким светом от фар.
Рисунок 2. Применение поляризации. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Без круговой поляризации не обходятся и современные фильтры для фотоаппаратов, а также и стереокино, которое снимается специальными камерами. Для просмотра необходимы стерео-очки. Правый и левый глаз видит изображение так, как его передают два объектива камеры. Создаётся впечатление невероятного объема кадра. Если же посмотреть на монитор без специальных очков, то картинки будет не резкими и смазанным. Чтобы получить поляризованное и качественное изображение на объективы камер, обязательно надеваются соответствующие светофильтры.
Источник
Способ получения круговой поляризованной электромагнитной волны и устройство для его осуществления
Изобретение предназначено для создания эффективных средств электрофизического воздействия на физические и биологические объекты, а также как средство дальней радиосвязи. Технический результат заключается в повышении стабильности, мощности и степени круговой стабилизации. С выхода источника электромагнитных волн по N волноводным каналам все электромагнитные волны, кроме одной — базовой электромагнитной волны, поступают на входы фазовращателей, количество которых соответственно равно (N-1), обеспечивающих сдвиг начальных фаз составляющих электромагнитных волн. С выходов фазовращателей электромагнитные волны по прямоугольным волноводам через волноводы-скрутки поступают к рупорным облучателям параболической зеркальной антенны. В прямоугольных волноводах электромагнитные волны плоскополяризуются, а пройдя скрутки, плоскости их поляризации приобретают необходимый угловой разворот. Базовая электромагнитная волна с выхода источника электромагнитных волн напрямую по прямоугольному волноводу поступает к рупорному облучателю параболической зеркальной антенны. Относительно базовой электромагнитной волны осуществляют соответствующий сдвиг начальных фаз и угловой разворот плоскостей поляризации остальных составляющих электромагнитных волн. 2 с. и 6 з.п.ф-лы, 4 ил.
Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть). Тр
1. Способ получения круговой поляризованной электромагнитной волны, заключающийся в сложении, по меньшей мере, двух плоскополяризованных синусоидальных электромагнитных волн, имеющих равные частоты и амплитуды и распространяющихся в одном направлении, отличающийся тем, что принимают одну из плоскополяризованных синусоидальных электромагнитных волн в качестве базовой, а затем разворачивают плоскость поляризации каждой последующей плоскополяризованной синусоидальной электромагнитной волны относительно предыдущей плоскополяризованной синусоидальной электромагнитной волны с одновременным сдвигом их начальных фаз, причем положение плоскостей поляризации составляющих плоскополяризованных синусоидальных электромагнитных волн и сдвиг фаз между ними неизменен во времени, для числа составляющих плоскополяризованных синусоидальных электромагнитных волн N 
3 плоскости поляризации составляющих плоскополяризованных синусоидальных электромагнитных волн равномерно развернуты относительно друг друга по кругу с угловым шагом 
ш ==2
/
, a относительно плоскости поляризации базовой плоскополяризованной синусоидальной электромагнитной волны разворот плоскостей поляризации других составляющих плоскополяризованных синусоидальных электромагнитных волн равен i = (i-1)2/N, где i — порядковый номер плоскополяризованной синусоидальной электромагнитной волны, начиная с базовой, при последовательном обходе плоскостей поляризации составляющих плоскополяризованных синусоидальных электромагнитных волн по кругу, для числа составляющих плоскополяризованных синусоидальных электромагнитных волн N 2 плоскости поляризации составляющих плоскополяризованных синусоидальных электромагнитных волн равномерно развернуты относительно друг друга по кругу с угловым шагом ш = /N, а относительно плоскости поляризации базовой плоскополяризованной синусоидальной электромагнитной волны разворот плоскостей поляризации других составляющих плоскополяризованных синусоидальных электромагнитных волн равен i = (i-1)/N, где i — порядковый номер плоскополяризованной синусоидальной электромагнитной волны, начиная с базовой, при последовательном обходе плоскостей поляризации составляющих плоскополяризованных синусоидальных электромагнитных волн по полукругу.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что разность начальных фаз двух любых слагаемых плоскополяризованных синусоидальных электромагнитных волн «а» и «в» численно равна углу между плоскостями поляризации этих волн, равному 
ав = ав, разность начальных фаз соседних по угловому положению плоскостей поляризации составляющих плоскополяризованных синусоидальных электромагнитных волн равна угловому шагу ш = ш, а сдвиг фазы i-й составляющей плоскополяризованной синусоидальной электромагнитной волны относительно базовой плоскополяризованной синусоидальной электромагнитной волны равен i = (i-1)2/N для числа волн N 3, углового шага ш ==2/ или i = (i-1)/N для числа волн N 2, углового шага ш = /N. 3. Устройство для получения электромагнитной волны круговой поляризации, содержащее источник не менее двух составляющих электромагнитных синусоидальных волн, имеющих равные частоты и амплитуды и распространяющихся в одном направлении, средства преобразования параметров составляющих электромагнитных волн и передающую систему, отличающееся тем, что один выход указанного источника для получения базовой плоскополяризованной электромагнитной волны с помощью прямоугольного волновода соединен с рупорным облучателем антенны, а остальные его выходы волноводными каналами соединены со входами устройств сдвига начальных фаз, выходы которых прямоугольными волноводами соединены с устройствами углового разворота плоскополяризованных синусоидальных электромагнитных волн, выходы которых соединены с рупорными облучателями антенны.
4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что источник составляющих синусоидальных электромагнитных волн выполнен в виде генератора синусоидальных электромагнитных волн с несколькими выходами или генератора электромагнитных волн с одним выходом, к которому подсоединен делитель мощности с несколькими выходами.
5. Устройство по любому из п. 3 или 4, отличающееся тем, что устройства сдвига начальных фаз плоскополяризованных синусоидальных электромагнитных волн выполнены в виде фазовращателей.
6. Устройство по любому из пп. 3-5, отличающееся тем, что устройства углового разворота плоскостей поляризации плоскополяризованных синусоидальных электромагнитных волн выполнены в виде волноводов-скруток.
7. Устройство по любому из пп. 3-6, отличающееся тем, что устройство углового разворота плоскостей поляризации плоскополяризованных синусоидальных электромагнитных волн для их числа N 3 обеспечивает равномерный разворот плоскостей поляризации составляющих плоскополяризованных электромагнитных волн относительно друг друга по кругу с угловым шагом ш = 2/N, а относительно плоскости поляризации базовой плоскополяризованной синусоидальной электромагнитной волны разворот плоскостей поляризации других составляющих плоскополяризованных синусоидальных электромагнитных волн — i = (i-1)2/N, где i — порядковый номер плоскополяризованной синусоидальной электромагнитной волны, начиная с базовой, при последовательном обходе плоскостей поляризации составляющих плоскополяризованных синусоидальных электромагнитных волн по кругу.
8. Устройство по любому из пп. 3-6, отличающееся тем, что устройство углового разворота плоскостей поляризации плоскополяризованных синусоидальных электромагнитных волн для их числа N 2 обеспечивает равномерный разворот плоскостей поляризации составляющих плоскополяризованных электромагнитных волн относительно друг друга по кругу с угловым шагом ш = /N, относительно плоскости поляризации базовой плоскополяризованной синусоидальной электромагнитной волны развор от плоскостей поляризации других составляющих плоскополяризованных синусоидальных электромагнитных волн — i = (i-1)/N, где i — порядковый номер плоскополяризованной синусоидальной электромагнитной волны, начиная с базовой, при последовательном обходе плоскостей поляризации составляющих плоскополяризованных синусоидальных электромагнитных волн по полукругу.
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 16.07.2004
MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 16.07.2009
Источник
