A transzverzális hullám polarizációs síkjának elfordulása egy olyan fizikai jelenség, amely egy lineárisan polarizált keresztirányú hullám polarizációs vektorának a hullámvektora körüli elfordulásából áll, miközben a hullám egy anizotróp közegen halad át . A hullám lehet elektromágneses , akusztikus , gravitációs stb.
Egy lineárisan polarizált nyíróhullám két, azonos hullámvektorral és amplitúdójú, cirkulárisan polarizált hullám szuperpozíciójaként írható le . Izotróp közegben e két hullám térvektorának a polarizációs síkra vetületei fázisban oszcillálnak, összegük megegyezik a teljes lineárisan polarizált hullám térvektorával. Ha a cirkulárisan polarizált hullámok fázissebessége a közegben eltérő (a közeg körkörös anizotrópiája, lásd még Kettős törés ), akkor az egyik hullám lemarad a másik mögött, ami fáziskülönbséghez vezet a jelzett vetületek rezgései között. kiválasztott sík. Ez a fáziskülönbség a hullám terjedésével változik (homogén közegben lineárisan növekszik). Ha a polarizációs síkot a hullámvektor körül a fáziskülönbség felével egyenlő szöggel elforgatja, akkor a térvektorok vetületeinek rezgései ismét fázisban lesznek - az elforgatott sík lesz a polarizáció síkja a adott pillanat.
Így a polarizációs sík elfordulásának közvetlen oka egy lineárisan polarizált hullám cirkulárisan polarizált komponensei közötti fáziskülönbség behatolása a körkörös anizotrop közegben való terjedése során. Az elektromágneses rezgések esetében az ilyen közeget optikailag aktívnak (vagy girotrópnak ) nevezik, a rugalmas keresztirányú hullámokhoz - akusztikailag aktívnak. A polarizációs sík elfordulása anizotróp közegről való visszaverődéskor szintén ismert (lásd például a magneto-optikai Kerr-effektust ).
Egy közeg körkörös anizotrópiája (és ennek megfelelően a benne terjedő hullám polarizációs síkjának elfordulása) függhet a közegre ható külső (elektromos, mágneses) mezőktől és a mechanikai feszültségektől (lásd fotoelaszticitás ). Ezenkívül az anizotrópia mértéke és a fáziseltolódás általában függhet a hullámhossztól ( diszperzió ). A polarizációs sík elfordulási szöge lineárisan függ az aktív közegben lévő hullámhossztól, ha egyéb tényezők megegyeznek. Az aktív és inaktív molekulák keverékéből álló optikailag aktív közeg az optikailag aktív anyag koncentrációjával arányosan elforgatja a polarizációs síkot , amelyen az ilyen anyagok oldatokban való koncentrációjának mérésére szolgáló polarimetriás módszer alapul; a polarizációs sík elfordulását a nyalábhosszhoz és az anyag koncentrációjához viszonyító arányossági együtthatót az adott anyag fajlagos elfordulásának nevezzük .
Akusztikus rezgések esetén a polarizációs sík elfordulása csak keresztirányú rugalmas hullámoknál figyelhető meg (mivel a polarizációs sík nincs meghatározva a longitudinális hullámoknál ), ezért csak szilárd anyagokban fordulhat elő, folyadékokban vagy gázokban nem (ahol nincs keresztirányú komponens).
Az általános relativitáselmélet megjósolja a fényhullám polarizációs síkjának vákuumban történő elfordulását[ tisztázza ] a fényhullám térbeli terjedése során bizonyos típusú metrikák segítségével a polarizációs vektor párhuzamos átvitele miatt a nulla geodézia mentén - a fénysugár pályája (a gravitációs Faraday-effektus, vagy a Rytov-Skrotsky-effektus) ) [1] .
A fény polarizációs síkjának elforgatásának hatását használják
Landsberg G.S. Optika. - M. : Fizmatlit, 2003. - 848 p.