Physikalische Bedeutung der Polarisation

Was meinen wir, wenn wir sagen, dass elektromagnetische Strahlung/Photonen im physikalischen Sinne polarisiert werden können? Wenn es bedeutet, das Licht entlang bestimmter Achsen oder „Pole“ auszurichten, haben diese Pole dann irgendeine Bedeutung in der realen Welt? Zum Beispiel ist es für mich im physikalischen Sinne ziemlich einfach zu verstehen, was mit der Polarisierung eines Gummifadens gemeint ist (ich habe versucht, es aus dem Wiki-Artikel zu verstehen).

Mein Ziel ist es eher zu verstehen, was gemeint ist, wenn wir sagen, dass die magnetischen Felder und die elektrischen Felder senkrecht zueinander stehen. Wenn wir uns nun die folgende Abbildung ansehen, die ich aus dem Wikipedia-Artikel über elektromagnetische Wellen entnommen habe, lautet die Beschreibung wie folgt:

Eine linear polarisierte sinusförmige elektromagnetische Welle, die sich in z-Richtung durch ein homogenes, isotropes, dissipationsloses Medium wie Vakuum ausbreitet. Das elektrische Feld (blaue Pfeile) oszilliert in x-Richtung, und das orthogonale Magnetfeld (rote Pfeile) oszilliert in Phase mit dem elektrischen Feld, jedoch in y-RichtungBeschreibung

Diese Figur repräsentiert eindeutig polarisiertes Licht. Aber was ist dann unpolarisiertes Licht? Bedeutet das, dass wir diese Struktur entlang der z-Achse um 360 Grad drehen und wir rote und blaue überlappende zylindrische Objekte haben werden, die elektrische Felder und magnetische Felder darstellen, die in der gesamten xy-Ebene von der Linie x = 0, y = nach außen gehen? 0, die nur in der Amplitude entlang der z-Achse variiert?

Diese Frage scheint ein bisschen mit einer anderen Frage zusammenzuhängen, die hier ist ( Elektromagnetische Felder vs. elektromagnetische Strahlung ) .

Eine andere sehr verwandte Frage ist für diese linear polarisierte Strahlung, wenn ich eine negative elektronische Ladung an einer Stelle später auf der z-Achsenlinie in ihren Weg platziere, wird die Ladung dann reagieren, indem sie sich entlang der x-Achsen bewegt, anstatt entlang der z- Achsen, da die polarisierte Strahlung das elektrische Feld entlang der x-Achsen &agr;

Antworten (1)

Eine elektromagnetische Welle im Vakuum kann zwei Polarisationen haben. In Ihrer Figur ist es entlang der polarisiert X Achse, da das elektrische Feld entlang dieser Achse gerichtet ist, während das magnetische Feld entlang der Achse verläuft j Achse. Eine weitere Option für die Ausbreitung der Welle in derselben z Richtung ist für das elektrische Feld entlang der j Achse und für das Magnetfeld entlang der X Achse. Jede Kombination von zwei polarisierten Wellen ist auch eine polarisierte Welle - tatsächlich entscheidet man sich oft dafür, mit bestimmten Kombinationen zu arbeiten, die als zirkular polarisierte Wellen bezeichnet werden , anstatt mit X Und j Polarisationen.

Wenn von unpolarisiertem Licht gesprochen wird, ist gemeint, dass dieses Licht keine wohldefinierte Polarisation hat, also eine Mischung aus Wellen ist, die in verschiedene Richtungen laufen und zufällig polarisiert sind. Dies ist das Licht, das von herkömmlichen Lebensquellen wie Glühbirnen kommt , im Gegensatz zu Quantenlichtquellen wie Lasern und Masern. Leuchtdioden, denen wir in unserem täglichen Leben begegnen, sind im Prinzip Quantenlichtquellen, aber sie sind in der Regel von zu geringer Qualität, als dass ihr Licht eine wohldefinierte Polarisation aufweisen könnte.

Danke. das verdeutlicht meine frage etwas. können Sie bitte auch einen Kommentar zu meiner anderen Frage abgeben, wenn Sie möchten. Ich kann nicht intuitiv verstehen, was mit einer Ladung auf ihrem Weg passiert - wird sie sich in Querrichtung bewegen?
Tatsächlich würde sich die Ladung entlang des elektrischen Feldes bewegen, da dieses Feld die Kraft ausübt. Da dieses Feld schwingt, schwingt auch die Ladung. Tatsächlich erklärt eine solche Ladungsbewegung die Dämpfung des elektromagnetischen Feldes, wenn es sich über ein Medium ausbreitet, dh für die elektrischen und magnetischen Dielektrizitätskonstanten ϵ Und μ .
Beifall! Das ist so kontraintuitiv und ich habe das nie in einem Lehrbuch oder Online-Artikel gelesen. Ich bin tatsächlich auf die Polarisierungsfrage gekommen, als ich versuchte, die Permittivität zu verstehen.
Bedenken Sie auch, dass die Ladung aufgrund der Lorenzkraft in z-Richtung driftet. Dadurch gewinnt die Ladung durch das elektrische Feld an Geschwindigkeit und Laufzeit v ∧ B Begriff wird nicht verschwinden.
In der Tat. Wenn wir über Permittivitäten sprechen, sind die Elektronen außerdem nicht frei. Die magnetischen Wirkungen sind jedoch in den meisten Fällen recht gering – eine Einnahme ist häufig gerechtfertigt μ = 1 .
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