قطبش (موج‌ها): تفاوت میان نسخه‌ها

قطبش نور در طبیعت و زندگی روزمره، بی‌آن‌که متوجه باشیم، بسیار به چشم می‌خورد. مثلاً قطبش نور، اساس کار نمایش‎گرهاینمایش‌گرهای [[کریستال مایع]] یا همان [[ال‌سی‌دی|اِل‌سی‌دی]] (LCD) است. مواد کریستال مایعمایع، ،دارایدارای این ویژگی هستند که با اِعمال ولتاژ، می‌توانند قطبش نور عبورکننده از خود را تغییر دهند.

[[پرونده:Polarizacio.jpg|بندانگشتی|نمایشی از قطبش؛ یک ریسمان لاستیکی که یک سر آن به جایی ثابت، و سر دیگر آن با سرعت چرخانده‌چرخانده شده تا قطبش دایره‌ای را تداعی کند. ریسمان در وسط خود از یک شکاف افقی گذرانده شده استشده‌است. به دلیل افقی‌بودن شکاف، تنها ارتعاش افقی ریسمان به آن سوی شکاف منتقل می‌شود.]]

[[موج طولی|امواج طولی]] (مانند [[صوت]]) قطبش ندارند، زیرا راستای نوسان و راستای پیشروی (انتشار) آن‌ها یکی است. در [[موج عرضی|امواج عرضی]] (مانند نور) راستای نوسان میدان الکتریکی یکتا نیست، و با قطبش تعیین می‌شود.

قطبش، عمود بر مسیر حرکت موج الکترومغناطیسی است. ممکن است میدان الکتریکی تنها در یک راستا نوسان کند (قطبش خطی)، یا این‌که راستای نوسانش، مُدام تغییر کند (قطبش چرخشی چپ‌گرد یا راست‌گرد).

در حالت کلی، قطبش امواج الکترومغناطیسی مسئله‌ای پیچیده‌ استپیچیده‌است. مثلاً در [[فیبر نوری]] یا پرتوهای قطبیده (پلاریزه‌پلاریزه) در فضای آزاد، توصیف پلاریزاسیون موج پیچیده‌تر است، زیرا میدان‌ها، می‌توانند تا سه مؤلفه‌مؤلفه داشته‌باشند.

در مواد جامد، امواج صوتی می‌توانند به صورت عرضی باشند. در این حالت قطبش با مسیر [[تنش برشی]] در سطح عمود بر جهت انتشار در ارتباط است. این موضوع در [[زلزله‌شناسی]] اهمیت دارد. قطبش در علوم و تکنولوژی در رابطه با انتشار موج اهمیت دارد؛ مثل علوم نوری، مخابرات و رادار.

ساده‌ترین مثال برای قطبش، در [[موج تخت|امواج تخت]] (مانند امواج الکترومغناطیسی، از جمله نور) است. در امواج‌امواج الکترومغناطیسی، [[میدان الکتریکی]] و مغناطیسی، عمود بر جهت انتشار و نیز عمود بر یکدیگر نوسان می‌کنند. در تعیین قطبش، بردار میدان الکتریکی یا مغناطیسی در نظر گرفته‌می‌شود. برای مثال، میدان الکتریکی یک [[تابش الکترومغناطیسی|موج الکترومغناطیسی]] هارمونیک (تک‌فرکانس) که در راستای محور <math>z</math> منتشر می‌شود، دو مؤلفۀمؤلفهٔ هم‌فرکانس دارد که دامنه و فاز آن‌ها لزوماً یکسان نیستند.

از نظر ریاضی، میدان الکتریکی این [[موج]] این‌گونه نوشته می‌شود؛می‌شود.

که در آن، <math>i</math> [[یکه موهومی]]، <math>e</math> [[ثابت نپر|ثابت نِپِر]]، <math>\rm{Re}[\cdot]</math> بخش حقیقی، <math>k=2\pi/\lambda</math> [[عدد موج]]، و <math>\omega = 2\pi f</math> [[بسامد زاویه‌ای|فرکانس زاویه‌ای]] است.است؛ بنابراین، میدان الکتریکی <math>\vec{E}</math>، دو مؤلفۀمؤلفهٔ <math>E_x</math> و <math>E_y</math> دارد که دامنه‌شان به ترتیب <math>A_x</math> و <math>A_y</math> است. این دو مؤلفه، اختلاف فاز <math>\phi</math> دارند، و عبارتند از <math> E_x = A_x\cos(kz - \omega t) </math> و <math> E_y = A_y\cos(kz - \omega t+\phi) </math>.

* بیضوی است، اگر <math>\phi\neq 0</math> و <math>A_x \neq A_y</math>.<br />

نوری که به‌طور طبیعی از یک منبع نوری (مانند خورشید) و بدون گذر از هرگونه محیط مادی، یا بازتاب از هر سطح مادی که قطبش آن‌راآن را تغییر دهد، نور ناقطبیده است.