Uživatel:Jakuba Škrdla/Úvahy/Polarizace vlny

Maxwell ze zákonů elektrického a magnetického pole vypočetl elektromagnetickou vlnu. H. Hertz ji potom experimentálně prokázal.

Elektromagnetické vlny představují příčné vlnění. Tj., elektromagnetické vlny musí být vždy kolmé ke směru svého šíření. Jinak se nedosáhne jejich souhlasu se základními zákony.

Mohli bychom se ptát, jaká je polarizace této příčné vlny.

Vlna může být třeba taková, že její elektromagnetické pole je svislé a její magnetické pole je vodorovné. Nebo to může být třeba naopak. Takové vlny lze od sebe odlišit podle toho, na jaký tvar antény reagují. Je-li anténou třeba dlouhá svislá tyč, tak tato anténa bude reagovat pouze na elektromagnetickou vlnu se svislým elektrickým polem.

Druhou možnou formu vlny dostaneme, zkombinujeme-li dvě vlny se stejným směrem šíření a zvolíme-li jednu z nich s elektrickým polem ve svislém směru a druhou ve směru vodorovném a posuneme jednu z nich vůči druhé tak, aby uzly první vlny ležely o jednu čtvrtinu vlnové délky za uzly druhé vlny.

Potom v každé bodě prostoru, kterým se taková vlna šíří, klesne-li elektrické pole jedné vlny na nulu (ve svém uzlu), tak elektrické pole druhé vlny stoupne v tomto bodě na svou maximální hodnotu, která se značí E.

Dá se dokázat, že v toto případě si elektrické úplně udržuje konstantní velikost, avšak jeho směr se otáčí konstantní rychlostí kolem osy šíření vlny. Elektrické pole tedy postupně směřuje vzhůru, dopředu, dolů a dozadu.

Tento případ se nazývá "vlna s pravotočivou kruhovou polarizací". U vlny levotočivě polarizované se elektrické pole otáčí v opačném směru.

Elektromagnetické vlny mohou být tedy kruhově polarizované (levotočivě nebo pravotočivě) a nebo mohou být lineárně polarizované (svisle nebo vodorovně).

Právě tak, jako jsme vlnu kruhově polarizovanou sestrojili kombinací dvou vln polarizovaných lineárně, obráceně můžeme zase sestrojit lineárně polarizovanou vlnu tím, že vhodně zkombinujeme dvě vlny s opačnou polarizací kruhovou.

Obousměrnost duality polarizace

Polarizace příčné vlny je duální. Může být jak kruhová, tak lineární. Od kruhové polarizace lze přejít k lineární a naopak.

Zákon zachování

Zřejmě obdobně jako existuje zákon zachování hmoty či zákon zachování energie, zřejmě bude existovat i zákon zachování polarizace.