Свет состоит из электрического и магнитного полей, ориентированных перпендикулярно друг другу. Может ли поляризация привести к полному удалению какого-либо из полей?
Свет является видимой частью электромагнитного излучения и состоит из фотонов. Каждый фотон имеет колеблющееся электрическое и колеблющееся магнитное поле. В вакууме оба поля перпендикулярны направлению движения фотона, а также перпендикулярны друг другу (см. этот рисунок) .
Есть в основном две используемые людьми возможности увеличить испускание фотонов с энергоснабжением: путем нагревания или ускорения электронов (электрически заряженных частиц).
Все тела постоянно получают и излучают электромагнитное излучение. Фотоны теплового излучения не поляризованы, т. е. электрические и магнитные колебания распределены случайным образом.
Типичное производство электромагнитного излучения ускоренными электронами происходит в стержне антенны. Многие электроны генерируют таким образом много фотонов. Электрическая и магнитная составляющие фотонов колеблются в унисон и создают суммарное электромагнитное поле. Фотоны этих радиоволн поляризованы, и, отвечая на ваш вопрос, ни один из компонентов не потерян.
Чтобы поляризовать фотоны от источников тепла, вы пропускаете их через поляризационный фильтр. При этом часть фотонов преобразуется в фотоны более низкой частоты, часть отражается и около 50% (при хорошем фильтре) проходят через фильтр. Они всегда позади обеих ЭМ составляющих, но все они ориентированы в одном направлении.
Чтобы убедиться в этом, поместите второй поляризационный фильтр позади первого, но повернув его на угол менее 90° по отношению к первому. За вторым фильтром тоже виден свет. Поляризованное ЭМ поле вращалось фильтром, но ни один компонент не удалялся.
Чтобы доказать, что вращение поля EEm происходит, вы можете сделать следующее. Поверните второй фильтр на 90° к первому фильтру. Ну, свет не проходит через эту систему фильтров. Если теперь поместить другой фильтр между первым и вторым фильтром (под углом от 0° до 90° к двум другим фильтрам), то свет снова пройдет. Следовательно, на ЭМ поле воздействовал поляризационный фильтр, и он вращал его. Но опять компоненты ЭМ поля не исчезают.
Я думаю, что в случае с линейным поляризатором проще думать, что он выравнивает все электрические поля по одной оси. После того, как свет пройдет через него, электрическое поле выровнено по одной определенной оси, а магнитное поле будет перпендикулярно ей.
Электрическое и магнитное поля необходимы для распространения света. По сути, колеблющееся магнитное поле создает электрическое поле и наоборот. Из уравнений Максвелла видно, что они решают волновое уравнение. Так что в случае света у вас не может быть электрического поля без магнитного поля.
Не совсем понятно, что вы имеете в виду. Вы не можете полностью удалить электрическое или магнитное поле — электромагнитной волне нужны и то, и другое!
Свет без определенной поляризации можно рассматривать как равную смесь света с поляризацией под прямым углом друг к другу, но оба в плоскости, перпендикулярной движению волны.
Однако, когда вы пропускаете свет через (линейный) поляризатор, вы обычно теряете одно из этих состояний перпендикулярной поляризации, оставляя только одно для прохождения. Если так работает ваш поляризатор, то, конечно, вы теряете половину мощности своего луча.
Примером этого может быть поляризатор с проволочной сеткой , в котором электрическое поле, параллельное проводам, отражается или используется для ускорения электронов в проводах и рассеивается в омических потерях. Передается только перпендикулярная проводникам составляющая электрического поля (вместе с сопутствующим ей перпендикулярным магнитным полем).
