Um alle Funktionen dieser Seite zu nutzen, aktivieren Sie bitte die Cookies in Ihrem Browser.
my.chemie.de
Mit einem my.chemie.de-Account haben Sie immer alles im Überblick - und können sich Ihre eigene Website und Ihren individuellen Newsletter konfigurieren.
- Meine Merkliste
- Meine gespeicherte Suche
- Meine gespeicherten Themen
- Meine Newsletter
Polarisation
Lineare und zirkulare Polarisation können auch als Grenzfälle der elliptischen Polarisation aufgefasst werden, umgekehrt lässt sich aber auch jede elliptische Polarisation als eine Überlagerung einer linear- und einer zirkularpolarisierten Welle beschreiben. Der Hintergrund dieser Tatsache ist, dass die Polarisation einer beliebigen Transversalwelle mit drei Größen vollständig beschrieben ist. Dies sind die Projektion des Amplitudenvektors auf zwei orthogonale Achsen senkrecht zum Wellenvektor und der Phasenunterschied zwischen diesen beiden Projektionen. Die beiden orthogonalen Achsen können fest im Raum stehen (z.B. 'horizontal' oder 'vertikal'), sie können aber auch um den Wellenvektor rotieren (rechts- oder linkszirkular). Weiteres empfehlenswertes Fachwissen
ÜberlagerungJede beliebige Polarisation kann als Überlagerung zweier Basispolarisationen dargestellt werden. Häufig werden die folgenden beiden Varianten verwendet:
Polarisation elektromagnetischer WellenElektromagnetische Wellen, also auch Lichtwellen, sind Transversalwellen. Zur Beschreibung ihrer Polarisation bezieht man sich üblicherweise auf das elektrische Feld und lässt das magnetische, das senkrecht auf dem elektrischen steht, außer Acht. In zirkularpolarisiertem Licht zeigen die Spins aller Photonen in dieselbe Richtung. Dennoch kann auch ein einzelnes Photon linearpolarisiert werden, indem zwei entgegengesetzt zirkularpolarisierte Zustände überlagert werden. Unpolarisiertes Licht kann nicht durch Überlagerung kohärenter polarisierter Wellen erzeugt werden. Erzeugung polarisierter Mikrowellen z. B. für den SatellitenfunkNachrichten- und Fernsehsatelliten nutzen entweder zwei verschiedene lineare Polarisationsebenen (horizontal / vertikal) oder zwei zirkulare Polarisationsrichtungen (links- oder rechtsdrehend), um die knappen, für den Satellitenfunk zur Verfügung stehenden Frequenzbänder besser ausnützen zu können.
Linear polarisierte Mikrowellen werden dadurch erzeugt, dass der Sendedipol entweder „horizontal“ oder „vertikal“ ausgerichtet ist. Die so erzeugten Mikrowellen sind in der Ebene polarisiert, in der sich der Sendedipol befindet. Zum Empfang der linear polarisierten Signale muss sich der Empfangsdipol in der Ebene befinden, in der die zu empfangene Welle schwingt. Radiowellen niederer Frequenzen werden fast immer polarisiert abgestrahlt. Die Art der Polarisierung hängt von der Ausrichtung der Antenne ab. Sender im UHF/VHF-Bereich arbeiten - von Mobilfunksendern abgesehen - im Regelfall mit horizontaler Polarisation, da hierbei weniger Störungen auftreten. Im Kurzwellenbereich sind sowohl horizontale wie auch vertikale Polarisation üblich. Sender im Längst-, Lang- und Mittelwellenbereich arbeiten fast durchweg mit vertikaler Polarisation, da diese eine bessere Ausbreitung der Bodenwelle ermöglicht. Zirkularpolarisation wird für Rundfunkzwecke nur selten angewandt. Sie wird für Steilstrahlantennen im Mittelwellenbereich manchmal verwendet. Mathematische Beschreibung der PolarisationDer Polarisationszustand kann durch die vierdimensionalen reellwertigen stokesschen Vektoren oder durch die zweidimensionalen komplexwertigen jonesschen Vektoren beschrieben werden. Quasimonochromatisches Licht kann alternativ auch durch die Kohärenzmatrix beschrieben werden. Die Beschreibung der Wirkung eines polarisationsverändernden optischen Elementes erfolgt dann durch Multiplikation mit einer entsprechenden Müller-Matrix beziehungsweise einer jonesschen Matrix. Siehe auch
Videos
Quellen |
|
Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Polarisation aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar. |