18 | 11 | 2017

Частично поляризованный свет

Для поляризованной по кругу волны вектор E0=const, причем

Е02 = ±iE01.

Легко видеть, что при этом Sαß=δαß/2, a А=±1. Напротив, для линейно поляризованной волны постоянный вектор E0 может быть выбран вещественным, так что А=0. В общем случае величину А можно назвать степенью круговой поляризации; она пробегает значения от +1 до −1, причем эти предельные значения отвечают соответственно право- и лево-циркулярно поляризованным волнам.

Вещественный тензор Sαß, как и всякий симметричный тензор, может быть приведен к главным осям с двумя различными главными значениями, которые обозначим через λ1 и λ2. Направления главных осей взаимно перпендикулярны. Обозначая через n(1) и n(2) орты (единичные векторы) этих направлений, можно представить Sαß в виде

Sαß = λ1 + λ2λ1 + λ2 = 1.           (50.10)

Величины λ1 и λ2 положительны и пробегают значения от 0 до 1.

Пусть А=0, так что ραß = Sαß. Каждый из двух членов в (50.10) имеет вид произведения двух компонент постоянного вещественного вектора (n(1) или n(2)). Другими словами, каждый из этих членов соответствует линейно поляризованному свету. Далее, мы видим, что в (50.10) нет члена, содержащего произведения компонент этих двух волн. Это означает, что обе части можно рассматривать как физически независимые друг от друга, или, как говорят, некогерентные. Действительно, если две волны независимы друг от друга, то среднее значение произведения  равно произведению средних значении каждою из множителей, и поскольку каждое из последних равно нулю, то и

 = 0.

Таким образом, мы приходим к результату, что при А=0 частично поляризованную волну можно представить как наложение двух некогерентных волн (с интенсивностями, пропорциональными λ1 и λ2), линейно поляризованных во взаимно перпендикулярных направлениях. (В общем же случае комплексного тензора ραß можно показать, что свет может быть представлен как наложение двух некогерентных эллиптически поляризованных волн, эллипсы поляризации которых подобны и взаимно перпендикулярны).