Просмотр кода страницы Русская Википедия:Вращение плоскости поляризации

{{Русская Википедия/Панель перехода}}
'''Вращение плоскости поляризации''' поперечной волны — физическое явление, заключающееся в повороте [[поляризация волн|поляризационного]] вектора линейно-поляризованной поперечной волны вокруг её [[волновой вектор|волнового вектора]] при прохождении волны через [[анизотропия|анизотропную]] среду. Волна может быть [[электромагнитные волны|электромагнитной]], [[упругие волны|акустической]], [[гравитационные волны|гравитационной]] и т. д.
__NOTOC__
Линейно-поляризованная поперечная волна может быть описана как [[суперпозиция]] двух циркулярно поляризованных волн с одинаковым волновым вектором и амплитудой. В изотропной среде проекции полевого вектора этих двух волн на [[плоскость поляризации]] колеблются синфазно, их сумма равна полевому вектору суммарной линейно-поляризованной волны. Если [[фазовая скорость]] циркулярно поляризованных волн в среде различна (циркулярная анизотропия среды, см. также ''[[Двойное лучепреломление]]''), то одна из волн отстаёт от другой, что приводит к появлению [[разность фаз|разности фаз]] между колебаниями указанных проекций на выбранную плоскость. Эта разность фаз изменяется при распространении волны (в однородной среде — линейно растёт). Если повернуть плоскость поляризации вокруг волнового вектора на угол, равный половине разности фаз, то колебания проекций полевых векторов на неё будут вновь синфазны — повёрнутая плоскость будет плоскостью поляризации в данный момент.
[[Файл:Faraday-effect.svg|thumb|right|335px|Вращение плоскости поляризации электромагнитной волны в плазме при наложении магнитного поля ([[эффект Фарадея]]).]]
Таким образом, непосредственной причиной поворота плоскости поляризации является набег разности фаз между циркулярно поляризованными составляющими линейно-поляризованной волны при её распространении в циркулярно-анизотропной среде. Для электромагнитных колебаний такая среда называется [[оптическая активность|оптически активной]] (или [[гиротропная среда|гиротропной]]), для упругих поперечных волн — акустически активной. Известен также поворот плоскости поляризации при ''[[Отражение (физика)|отражении]]'' от анизотропной среды (см., например, ''[[магнитооптический эффект Керра]]'').

Циркулярная анизотропия среды (и, соответственно, поворот плоскости поляризации распространяющейся в ней волны) может зависеть от наложенных на среду внешних полей (электрического, магнитного) и от механических напряжений (см. [[Фотоупругость]]). Кроме того, степень анизотропии и набег фаз, вообще говоря, могут зависеть от длины волны ([[Дисперсия волн|дисперсия]]). Угол поворота плоскости поляризации линейно зависит при прочих равных условиях от длины пробега волны в активной среде. Оптически активная среда, состоящая из смеси активных и неактивных молекул, поворачивает плоскость поляризации пропорционально концентрации [[оптически активные вещества|оптически активного вещества]], на чём основан [[поляриметрия|поляриметрический]] метод измерения концентрации таких веществ в растворах; коэффициент пропорциональности, связывающий поворот плоскости поляризации с длиной луча и концентрацией вещества, называется [[удельное вращение|удельным вращением]] данного вещества.

В случае [[Акустическая волна|акустических]] колебаний поворот плоскости поляризации наблюдается лишь для поперечных упругих волн (так как ''для продольных волн плоскость поляризации не определена'') и, следовательно, может происходить лишь в твёрдых телах, но не в жидкостях или газах (где поперечная составляющая отсутствует).

[[Общая теория относительности]] предсказывает вращение плоскости поляризации световой волны в пустоте{{прояснить}}<!-- может в вакууме --> при распространении световой волны в пространстве с некоторыми типами [[Метрика|метрики]], вследствие параллельного переноса вектора поляризации по нулевой [[Геодезическая|геодезической]] — траектории светового луча (гравитационный эффект Фарадея, или эффект Рытова — Скротского)<ref>[[Рытов, Сергей Михайлович|Rytov S. M.]], 1938, Dokl. Acad. Sci. URSS, '''18''', 263.<br />[[Скротский, Георгий Викторович|Skrotskii G. V.]], 1957, Dokl. Akad. Sci. URSS, '''114''', 73.</ref>.

== Использование ==
Эффект вращения плоскости поляризации света используется
* для определения концентрации оптически активных веществ в растворах (см. например, [[Сахариметрия]]);
* для исследования механических напряжений в прозрачных телах;
* для управления прозрачностью [[жидкие кристаллы|жидкокристаллического]] слоя в [[жидкокристаллический индикатор|жидкокристаллических индикаторах]] (циркулярная анизотропия ЖК зависит от приложенного электрического поля).

== См. также ==
* [[Эффект Керра]]
* [[Эффект Фарадея]]
* [[Эффект Коттона — Мутона]]
* [[Эффект Поккельса]]
* [[Двулучепреломление]]
* [[Фотоупругость]]
* [[Оптическая активность]]
* [[Оптическая изомерия]]
* [[Полуволновая пластинка]]
* [[Четвертьволновая пластинка]]
* [[Удельное вращение]]
* [[Мера вращения]]
* [[Гиротропная среда]]

== Примечания ==
{{примечания}}

== Литература ==
{{книга|автор=Ландсберг Г.С.|заглавие=Оптика|ссылка=|место= М.|издательство=Физматлит|год=2003|страниц=848}}

[[Категория:Оптика]]
[[Категория:Акустика]]
[[Категория:Волновые явления]]
[[Категория:Поляризация]]
{{Навигационная таблица/Портал/Русская Википедия}}
[[Категория:Русская Википедия]]
[[Категория:Википедия]]
[[Категория:Статья из Википедии]]
[[Категория:Статья из Русской Википедии]]