Поляризация волн
Любая волна может быть зафиксирована с помощью соответствующего регистрирующего прибора. Такой прибор должен определять различные характеристики колебательных процессов, происходящих в волне.
Для электромагнитной волны это векторы напряженностей электрического и магнитного полей (E? и H?), для упругой волны — смещения и скорости колеблющихся точек и т. д. Если показания регистрирующего прибора не изменяются при его повороте вокруг направления распространения волны, задаваемого вектором k?, то говорят, что волна неполяризована, в противном случае волна называется поляризованной.
В волнах с продольной поляризацией колебания физических величин происходят вдоль направления распространения волны, в волнах с поперечной поляризацией — в направлениях, перпендикулярных вектору k?. Электромагнитные волны в вакууме всегда поперечные, в них E? ⊥ k? и H? ⊥ k?.
Звуковые волны могут быть как продольно-, так и поперечно-поляризованными, частицы среды, в которой распространяется звук, могут колебаться и вдоль, и поперек направления движения волны.
Среди поперечных выделяются линейно-, циркулярно- и эллиптически-поляризованные волны (хотя возможны и другие виды поляризаций). В волнах с линейной поляризацией изменяющаяся величина во всех точках колеблется все время вдоль одного направления (такие волны также называют плоскополяризованными).
Например, в плоскополяризованной электромагнитной волне в каждый момент времени векторы E?(H?) везде параллельны или антипараллельны. А вот в любой фиксированной точке волны с циркулярной (круговой) или эллиптической поляризацией вектор E?(H?) равномерно вращается вокруг направления распространения, причем его «конец» описывает окружность или эллипс соответственно.
Волны с круговой и эллиптической поляризацией можно представить как суперпозицию двух волн, линейно-поляризованных во взаимно перпендикулярных направлениях и сдвинутых по фазе на π / 2. При этом амплитуды складывающихся волн в случае круговой поляризации одинаковы по величине, а в случае эллиптической — нет.
Линейная (а) и круговая (б) поляризации волн
