Исторически это понятие было введено в оптике ещё во времена "довекторных",
то есть до математичеки формализованных, но физически содержательных описаний
и первоначально разумно основывалось на свойствах поперечной анизотропии
волновых пучков (см. Поляризация света).
Оно распространено на все без исключения типы физических волновых возмущений
(см. Волны), но основная
терминология по-прежнему осталась связанной с электромагнитными (в частности, оптическими) полями.
Различают продольно и поперечно поляризованные волны в зависимости от ориентации вектора поля относительно волнового вектора
(k). В электродинамике примером продольных волн служат плоские однородные
плазменные волны (см. Ленгмюровские волны); к поперечным волнам в первую
очередь относятся плоские однородные электромагнитные волны в вакууме или в однородных
изотропных средах. Поскольку в последних электрические (Е) и магнитные
(Н) векторы перпендикулярны волновому вектору (k), то их
часто наз. волнами типа ТЕМ или ТЕН (см. Волновод ).Причём,
если векторы поля (Е, Н) лежат в фиксиров. плоскостях (Е,k) и (Н, k), т. е. имеют фиксиров. направления
в пространстве, используется термин "волны линейной поляризации".
Суперпозиция двух линейно поляризованных волн, распространяющихся в одном направлении
(k) и имеющих одинаковую частотуно
отличающихся направленностью векторных полей,
даёт в общем случае волну эллиптической поляризации. В ней концы векторов E
и H описывают в плоскости, перпендикулярной
k, эллиптической траектории, ориентированные по правому или по левому винту
в направлении k в зависимости от знака и величины разности фаз
между исходными линейно поляризованными составляющими. Соответственно, такая
волна наз. право- или левополяризованной, что не совпадает с терминологией,
принятой в оптике, где отсчёт направления вращения вектора поля ведётся в направлении
(-k), т. е. в направлении на источник. В частном случае вырождения эллипсов
в окружности волны становятся циркулярно поляризованными. Иногда именно волны
с циркулярной (круговой) поляризацией выбирают в качестве нормальных мод среды. Линейно, эллиптически и циркулярно поляризованные волны являются
полностью поляризованными волнами. Неполяризов. волны имеют в отличие от них
некоррелированное во времени случайное направление векторов полей (Е
и Н) (в оптике - естественный свет). Когда в волновом поле наряду
со случайной присутствует ещё и поляризов. составляющая, то говорят о частично
поляризованных волнах, количественно характеризуемых степенью поляризации, равной
отношению средней по времени интенсивности поляризованной части излучения к
полному её значению (см. Когерентность).
Весьма сложными поляризац. свойствами обладают
пространственно неоднородные волны, которые в принципе можно рассматривать как
суперпозицию однородных плоских волн (см. Волновод ).При этом характер
поляризации векторов Е и Н часто оказывается различным.
Так, если в бегущих вдоль оси x волнах типа ТМ поле Н
ориентировано в поперечной к k плоскости
а поле Е образует эллипс поляризации в плоскости (Е, k),
то в волнах типа ТЕ данное свойство видоизменяетсяДля
чисто стоячих волн приходится всегда указывать, относительно какого направления
ориентированы эллипсы поляризации.
В неоднородных средах, как правило, описать поляризацию волновых полей
очень трудно. Обычно ограничиваются рассмотрением лишь случая
кусочно-однородных сред, в частности задачи о падении плоской волны на резкую
границу раздела двух однородных изотропных сред (см. Френеля формулы).
В анизотропных средах волны разной поляризации имеют различные скорости
распространения и различные коэффициенты затухания. Поэтому при падении
волны на границу раздела с анизотропной средой могут возникать сразу неск. преломлённых
волн, распространяющихся под углами, отличными от устанавливаемых Снелля
законами. Такие свойства анизотропных сред лежат в основе многих поляризационных
приборов (различных поляризаторов, деполяризаторов, поляризационных анализаторов,
компенсаторов и т. п.).
Литература по поляризации
Ашкрофт H., Меrмин Н., Физика твердого тела, пер. с англ., т. 2, М., 1979;
Гроот С. Р. де, Сатторп Л. Г., Электродинамика, пер. с англ., М., 1982;
Таганцев А. К., Пиро-, пьезо-, флексоэлектрический и термополяризационный эффекты в ионных кристаллах, "УФН", 1987, т. 152, в. 3, с. 423.
но
отличающихся направленностью векторных полей,
даёт в общем случае волну эллиптической поляризации. В ней концы векторов E
и H описывают в плоскости, перпендикулярной
k, эллиптической траектории, ориентированные по правому или по левому винту
в направлении k в зависимости от знака и величины разности фаз 
между исходными линейно поляризованными составляющими. Соответственно, такая
волна наз. право- или левополяризованной, что не совпадает с терминологией,
принятой в оптике, где отсчёт направления вращения вектора поля ведётся в направлении
(-k), т. е. в направлении на источник. В частном случае вырождения эллипсов
в окружности волны становятся циркулярно поляризованными. Иногда именно волны
с циркулярной (круговой) поляризацией выбирают в качестве нормальных мод среды. Линейно, эллиптически и циркулярно поляризованные волны являются
полностью поляризованными волнами. Неполяризов. волны имеют в отличие от них
некоррелированное во времени случайное направление векторов полей (Е
и Н) (в оптике - естественный свет). Когда в волновом поле наряду
со случайной присутствует ещё и поляризов. составляющая, то говорят о частично
поляризованных волнах, количественно характеризуемых степенью поляризации, равной
отношению средней по времени интенсивности поляризованной части излучения к
полному её значению (см. Когерентность).
а поле Е образует эллипс поляризации в плоскости (Е, k),
то в волнах типа ТЕ данное свойство видоизменяется
Для
чисто стоячих волн приходится всегда указывать, относительно какого направления
ориентированы эллипсы поляризации.
