Interferieren senkrecht polarisierte Wellen?

In den OCW-Folien von MIT ME optics steht geschrieben, dass parallel polarisierte Wellen interferieren, aber senkrecht polarisierte Wellen nicht interferieren. Wird Zirkularpolarisation jedoch nicht durch die Interferenz von 2 senkrecht polarisierten Wellen mit einer gewissen Phasendifferenz gebildet?

Um die Frage zu formulieren: Definieren Sie "Interferenz".
Ja genau. Soweit ich weiß, ist Interferenz die Überlagerung der Amplituden von Wellen. Was kann man dann mit "senkrecht polarisierten Wellen interferieren nicht" meinen?

Antworten (2)

Das Problem ist, dass "Interferenz" verschiedene Bedeutungen haben kann.

Allgemein kann man sich unter „Interferenz“ jeden Effekt vorstellen, der aus der kohärenten Kombination verschiedener Wellen resultiert. Dies umfasst zB die Erzeugung zirkularer Polarisationen durch Kombination orthogonaler linearer Polarisationen mit der richtigen relativen Phase.

Genauer gesagt wird "Interferenz" jedoch oft in einem engeren Sinne so verstanden, dass es sich nur auf Zunahmen oder Abnahmen der insgesamt beobachteten Intensität als Ergebnis der Überlagerung zweier unterschiedlicher Wellen bezieht. In diesem Fall ist die MIT OCW-Ressource richtig: Konstruktive und destruktive Interferenz tritt nicht bei senkrechten Polarisationen auf, aber bei parallelen Polarisationen.

Die Definition, die Sie in den Kommentaren gegeben haben,

Interferenz ist die Überlagerung der Amplituden von Wellen

ist eher vage. Denken Sie an die Amplituden als Vektoren? Ist die Überlagerung erforderlich, um die Gesamtamplitude (Norm des Vektors) zu erhöhen oder zu verringern? Die Antwort auf die Frage (dh ob senkrechte Polarisationen "interferieren") hängt davon ab, wie Sie diese Details angeben.

(Oder mit anderen Worten, es ist alles Semantik.)

Ist die Zirkularpolarisation entstanden oder war sie schon immer da?
@ user253751 Es kommt darauf an, nicht wahr? Wenn die beiden Polarisationen separat erzeugt und dann kombiniert wurden (wie zB in diesem Experiment ), können Sie wirklich behaupten, dass es die ganze Zeit da war?
Sie können argumentieren, dass eine zirkulare Polarisation nur eine Kombination aus zwei linearen Polarisationen ist.

Elektromagnetische Wellen stören andere, wenn ihre Polarisationsrichtung nicht senkrecht ist.

Beachten Sie, dass die Amplituden elektromagnetischer Wellen eine bestimmte Richtung im Raum haben (senkrecht zur Ausbreitungsrichtung). Die Interferenz solcher Wellen hängt von ihren relativen Polarisationsrichtungen und der Gesamtintensität ab 1 für zwei linear polarisierte EM-Wellen ist gegeben durch

ICH = ICH 1 + ICH 2 + 2 ( ICH 1 ICH 2 ) 1 2 cos ⁡ ( Δ ϕ )
Wo Δ ϕ ist der relative Winkel der beiden Wellen.

Wir können das sehen, wenn Δ ϕ = 90 Ö der dritte Term geht gegen Null (die Intensitäten addieren sich einfach so, dass es keine Interferenz gibt, im Gegensatz zu dem Fall, wo Δ Φ = 180 Ö in diesem Fall kommt es zu Interferenzen).

Und die Überlagerung von zwei linear polarisierten Lichtwellen mit senkrechten Polarisationskomponenten kann zu einer linearen, elliptischen oder einer zirkular polarisierten Welle führen, aber dies hängt von den Amplituden und der Phasendifferenz zwischen den Polarisationskomponenten der beiden Wellen ab. Siehe Viertelwellenplatte .

1 Die Intensität ist proportional zum Quadrat der Amplitude.

Wenn die angegebene Formel für den allgemeinen Fall gilt, warum sagen wir dann "Elektromagnetische Wellen stören andere, wenn ihre Polarisationsrichtung gleich ist." Was ist die genaue Definition von Interferenz? Muss die resultierende Welle den gleichen Polarisationszustand haben wie die konstituierenden Wellen?
Ja. Es sollte technisch gelesen werden als "Elektromagnetische Wellen stören andere, wenn ihre Polarisationsrichtung nicht senkrecht ist ".
@Curiouss Ich werde Joseph hier nicht zustimmen. Für Wasser, Schall und andere mechanische Wellen sind Ihre OCE-Folien korrekt. EM-Strahlung ist ein ganz besonderer Fall, zum Beispiel "interferieren" alle Photonen (unabhängig von der Polarisation), die das DSE-Experiment passieren, aber das Wort "interferieren" stammt aus dem Jahr 1801 (Youngs Experiment) und ist weit veraltet. Photonen müssen gemäß der Feynman-Theorie einen Weg finden, bevor sie überhaupt reisen, sie agieren individuell. Photonen werden von Elektronen/Atomen erzeugt und nur von einem anderen Elektron/Atom absorbiert, sie löschen sich nie aus, das ist eine Verletzung der Energieerhaltung.
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