Поляризация электромагнитных волн

Выше на основе уравнений Максвелла было показано, что в бегущей плоской электромагнитной волне векторы и в каждой точке и в каждый момент времени образуют с волновым вектором правую тройку векторов. В этом заключается свойство поперечности электромагнитных волн.

Выберем ось Oz системы координат вдоль волнового вектора . Тогда у векторов и могут быть отличны от нуля только проекции на оси Ox и Oy. Уравнения Максвелла допускают, в частности, такое решение, когда у вектора во всех точках и во все моменты времени отлична от нуля только одна проекция, например E _x(z, t). Вследствие упомянутого выше свойства поперечности, у вектора будет отлична от нуля только проекция на ось y, т. е. B_y (z, t). Мгновенный «снимок» такой волны, показывающий векторы и в разных точках оси z в один момент времени приведен на рис. 1.7.

Р и с. 1.7

В таком случае говорят, что волна имеет линейную, или плоскую, поляризацию. В плоскости, перпендикулярной направлению распространения, концы векторов и за период описывают две взаимно перпендикулярные линии, длина которых определяется удвоенной амплитудой соответственно электрической и магнитной составляющих поля. Плоскость, в которой лежит вектор напряженности электрического поля волны и волновой вектор , называют плоскостью поляризации или плоскостью колебаний. Чтобы представить себе изменения электрического и магнитного полей с течением времени, можно считать, что вся система векторов на рис. 1.7 движется как целое вдоль оси z со скоростью c.