Вращение плоскости поляризации

---

Вращение плоскости поляризации
Определение 1
Вращение плоскости поляризации
представляет собой явление, демонстрирующее способность
некоторых веществ в условиях отсутствия внешнего воздействия к вращению плоскости
поляризации. Такие вещества (например, кварц, скипидар, водный раствор сахара и пр.) будут
называться оптически активными.
Рисунок 1. Вращение плоскости поляризации. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Вращение плоскости поляризации для поперечной
волны
Явление вращения плоскости поляризации (для поперечной волны) заключается в действии
поляризационного вектора линейно-поляризованной поперечной волны (повороте) вокруг ее
волнового вектора (в условиях прохождения волны сквозь анизотропную среду). При этом
волна может быть:
электромагнитная;
акустическая;
гравитационная и др.
Линейно-поляризованную поперечную волну можно при этом описать в виде суперпозиции
двух циркулярно поляризованных волн, обладающих амплитудой и равнозначным волновым

---

вектором. В рамках изотропной среды проекции полевого вектора таких волн на плоскость
поляризации будут совершать колебательные движения синфазно, а их сумма при этом
равнозначна полевому вектору суммированной линейно-поляризованной волны.
Замечание 1
В условиях различия 
фазовой скорости
 циркулярно поляризованных волн в среде, одна из них
будет отставать от другой, что спровоцирует разность фаз между колебаниями проекций на
выбранную плоскость. Такая разность фаз начнет изменяться при распространении волны
(линейно расти в однородной среде).
При повороте плоскости поляризации (по окружности волнового вектора) угол, который равен
половине разности фаз, колебания спроектированных на нее полевых векторов снова окажутся
синфазными. В этот момент повернутая плоскость превратится в плоскость поляризации.
Причина поворота плоскости поляризации кроется в набеге разности фаз, возникающей между
циркулярно поляризованными составляющими линейно-поляризованной волны в условиях ее
распространения в циркулярно-анизотропной среде. Подобная среда (для электромагнитных
колебаний) оптически активная (гиротропная). При этом для упругих поперечных волн – она
акустически активная.
Циркулярная анизотропия среды может зависеть от внешних полей, которые наложены на
среду (речь идет об электрическом и магнитном) и от механических напряжений (эффект
фотоупругости). Степень анизотропии может быть зависимой от длины волны (явление
дисперсии).
Оптически активная среда (из смеси неактивных и активных молекул) вращает плоскость
поляризации пропорционально (относительно концентрации оптически активного вещества).
На этом базируется поляриметрический метод измерения степени концентрации подобных
веществ в растворах.
При акустических колебаниях поворот плоскости поляризации можно наблюдать
исключительно для поперечных упругих волн (из-за неопределенности плоскости поляризации
для 
продольных волн
). Это делает такое явление доступным только для твердых тел и
исключает такую возможность для газов или жидкостей (по причине отсутствия поперечной
составляющей).