Презентация по биофизике на тему "Волновая поляризация"

• 1 слайд

  Министерство образования и науки Республики Казахстан
  Южно-Казахстанский государственный университет имени М.Ауезова
  Факультет: Физическая культура и спорт
  Кафедра: Теория и методика преподавания биологии
  
  Тема: Поляризация 
  
  Выполнила: Тодорова Е.М.
  
  
  
  Шымкент 2012
  1
  

• 2 слайд

  Значение термина
  Поляризация волн — явление нарушения симметрии  распределения возмущений в  поперечной волне  относительно направления её распространения. В продольной волне поляризация возникнуть не может, так как возмущения в этом типе волн всегда совпадают с направлением распространения.
  Поперечная волна характеризуется двумя направлениями: волновым вектором и вектором амплитуды, всегда перпендикулярным к волновому вектору.
  
  2
  

• 3 слайд

  Причиной возникновения поляризации волн может быть:
  несимметричная генерация волн в источнике возмущения
  анизотропность среды распространения волн
  преломление и отражение на границе двух сред
  Основными являются два вида поляризации:
  линейная — колебания возмущения происходит в какой-то одной плоскости.
  круговая — конец вектора амплитуды описывает окружность в плоскости колебаний.
  3
  эллиптическая
  

• 4 слайд

  Поляризация описывается Фигурами Лиссажу и соответствует сложению поперечных колебаний равной частоты.
  4
  Линейная поляризация
  Круговая поляризация
  Эллиптическая поляризация
  

• 5 слайд

  Поляризация электромагнитных волн
  
  Электромагнитная волна может быть разложена на две поляризованные составляющие, например поляризованные вертикально и горизонтально. Возможны другие разложения, например по иной паре взаимно перпендикулярных направлений, или же на две составляющие, имеющие левую и правую круговую поляризацию. 
  5
  Рис.1 - Ограничение прохождения поляризованного света можно осуществить простым поворачиванием фильтра.
  

• 6 слайд

  Параметры Стокса
  
   Полная характеристика эллипса даётся тремя параметрами, например, полудлинами сторон прямоугольника, в который вписан эллипс поляризации ,  и разностью фаз , либо полуосями эллипса ,  и углом  между осью  и большой осью эллипса. Удобно описывать эллиптически поляризованную волну на основе параметров Стокса:
  6
  Рис.2 - Изображение поляризации языком параметров Стокса на сфере Пуанкаре.
  

• 7 слайд

  Практическое значение
  
  Скорость распространения волны может зависеть от её поляризованности.
  Две волны, линейно поляризованные под прямым углом друг к другу, не интерферируют.
  Круговая поляризация применяется в антеннах космических линий связи, так как для приёма сигнала не важно положение плоскости поляризации передающей и приёмной антенн.
  Круговая поляризация света используется также в технологиях стереокинематографа RealD и MasterImage. Эти технологии подобны IMAX с той разницей, что круговая поляризация вместо линейной позволяет сохранять стереоэффект и избегать двоения изображения при небольших боковых наклонах головы.
  7
  

• 8 слайд

  Поляризация частиц
  Аналогичный эффект наблюдается при квантовомеханическом рассмотрении пучка частиц, обладающих спином. Для частицы со спином ½ это эрмитова матрица 2×2  со следом 1:
  8
  В общем случае она имеет вид:
  
  Вектор, составленный из матриц Паули, а 
  
   — вектор среднего спина частицы.
  - Эта величина называется степенью поляризации частицы.
  

• 9 слайд

  Поляризованный свет в природе
  9
  

• 10 слайд

  Литература
  Физика. Большой энциклопедический словарь/Гл. ред. А. М. Прохоров. — 4-е изд. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1999. — С. 87. ISBN 5-85270-306-0 (БРЭ)
  Ахманов С. А., Никитин С. Ю. — Физическая оптика, 2 издание, M. — 2004.
  Борн М., Вольф Э. — Основы оптики, 2 издание, исправленное, пер. с англ.,М. — 1973
  10
  

Краткое описание документа:

ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА - физ. характеристика оптич. излучения, описывающая поперечную анизотропию световых волн, т. е. неэквивалентность разл. направлений в плоскости, перпендикулярной световому лучу. Первые указания на поперечную анизотропию светового луча были получены в 1690 X. Гюйгенсом (Ch. Huygens) при опытах с кристаллами исландского шпата. Понятие "П. с." введено в оптику в 1704-06 И. Ньютоном (I. Newton). Существ. значение для понимания П. с. имело её проявление в эффектах интерференции света и, в частности, тот факт, что два световых луча с взаимно перпендикулярными плоскостями поляризации непосредственно не интерферируют. П. с. нашла естеств. объяснение в эл--магн. теории света, разработанной в 1865-73 Дж. К. Максвеллом (J. С. Maxwell), позднее - в квантовой электродинамике.