Polarizzazione della radiazione elettromagnetica: differenze tra le versioni

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Il vettore <math>\hat{\mathbf{e}}</math> indica la direzione di oscillazione del campo elettrico ed è detto vettore polarizzazione. È importante ricordare che <math>\hat{\mathbf{e}}</math> è [[ortogonalità|ortogonale]] al [[vettore d'onda]] <math>\mathbf{k}</math>, cioè alla direzione di propagazione; lo stesso vale per <math>\hat{\mathbf{k}}\times\hat{\mathbf{e}}</math>, cioè per la direzione di oscillazione del campo magnetico.
 
=== Polarizzazione lineare e circolare ===
=== Polarizzazione lineare e circolareSe il vettore <math>\hat{\mathbf{e}}</math> ha tutte le componenti reali allora la radiazione si dice polarizzata linearmente: la direzione di <math>\hat{\mathbf {e}}</math> rimane costante nel corso del tempo. Consideriamo quindi due onde piane, di uguale ampiezza, polarizzate linearmente lungo due direzioni ortogonali, <math>\hat{\mathbf {e}}'</math> ed <math>\hat{\mathbf {e}}''</math> e sfasate di mezzo periodo, cioè <math>\varphi'=0</math>, <math>\varphi''=\pm\pi/2</math>. Sommando i due campi elettrici si ottiene il vettore polarizzazione risultante che ha una componente complessa ===
 
=== Polarizzazione lineare e circolareSeSe il vettore <math>\hat{\mathbf{e}}</math> ha tutte le componenti reali allora la radiazione si dice polarizzata linearmente: la direzione di <math>\hat{\mathbf {e}}</math> rimane costante nel corso del tempo. Consideriamo quindi due onde piane, di uguale ampiezza, polarizzate linearmente lungo due direzioni ortogonali, <math>\hat{\mathbf {e}}'</math> ed <math>\hat{\mathbf {e}}''</math> e sfasate di mezzo periodo, cioè <math>\varphi'=0</math>, <math>\varphi''=\pm\pi/2</math>. Sommando i due campi elettrici si ottiene il vettore polarizzazione risultante che ha una componente complessa ===
: <math>\hat{\mathbf {e}} = \frac{\hat{\mathbf {e}}'+\hat{\mathbf {e}}'' e^{\pm i \pi/2}}{\sqrt2} = \frac{\hat{\mathbf {e}}'\pm i \hat{\mathbf {e}}''}{\sqrt2}</math> .
 
L'onda risultante è una radiazione elettromagnetica in cui l'intensità del campo elettrico, in un punto fissato, non varia ma la sua direzione ruota con frequenza angolare <math>\omega</math>. La rotazione è in senso orario (''polarizzazione circolare sinistrorsasinistra'') per il segno + e antiorario (''polarizzazione circolare destrorsadestra'') per il segno - se la si vede dalla punta del vettore d'onda, ovvero del verso di propagazione. Combinando tale effetto con la propagazione nello spazio e nel tempo dell'onda si ottiene che il vettore campo elettrico forma spirali [[elicoide|elicoidali]] (destre o sinistre) lungo la direzione di propagazione <math>\mathbf k</math> dell'onda.
 
Oltre alle polarizzazioni lineare e circolare si definisce anche la ''polarizzazione ellittica'' quando parte reale e parte immaginaria del vettore <math>\hat{\mathbf {e}}</math> non sono uguali. Esso rappresenta il caso più generale di polarizzazione. Ogni polarizzazione ellittica può essere scomposta nella somma di due polarizzazioni lineari ortogonali o di due polarizzazioni circolari inverse.