Lankide:DavidPeña98/Proba orria

Artikulu hau, osorik edo zatiren batean, gaztelaniazko wikipediako «Polarización electromagnética» artikulutik itzulia izan da. Jatorrizko artikulu hori GFDL edo CC-BY-SA 3.0 lizentzien pean dago. Egileen zerrenda ikusteko, bisita ezazu jatorrizko artikuluaren historia orria.

Polarizazio elektromagnetikoa orientazio bat baino gehiagorekin oszilatu ahal duten uhinen propietate bat da. ^[1]^[2]^[3]^[4] Normalean zeharkako uhinei egiten diete erreferentzia, bereziki uhin elektromagnetikoak, nahiz eta zeharkako uhin mekanikoetan ere gerta daitekeen. Bestalde, soinu-uhinak, gas edo likido batean soilik luzeratako uhinak dira, non, hauen oszilazioa beti uhinaren noranzkoan doan; beraz, ez da polarizazioaz hitz egiten uhin hauen kasuan. Polarizazioa erakusten duten zeharkako uhinek uhin elektromagnetikoak barne hartzen dituzte argia eta irrati uhinak bezala, uhin grabitazionalak eta zeharkako soinu uhinak (zizailatze-uhinak) solidoetan.

Argia bezalako uhin elektromagnetiko bat eremu elektriko oszilatzaile akoplatu bat eta eremu magnetiko perpendikular batean datza, tradizionalki, uhin elektromagnetikoen "polarizazioa" eremu elektrikoaren norabideari dagokio. Polarizazio linealean, eremuek noranzko bakarrean oszilatzen dute. Polarizazio zirkularrean edo eliptikoan eremuak abiadura konstante batean mugitzen dira plano batean uhinak bidaiatzen duen heinean. Errotazioak bi noranzko desberdin izan ditzake; eremuak eskuineko eskuaren noranzko batean biratzen badira, uhinaren desplazamenduaren norabidearekiko, eskuineko polarizazio zirkularra esaten zaio; eremuak, berriz, ezkerreko eskuaren noranzko batean biratzen badira, ezkerreko polarizazio zirkularra esaten zaio.

Argia edo beste hainbat iturritako erradiazio elektromagnetikoa, eguzkia, sugarrak eta lanpara goriak bezalakoak, polarizazioen nahasketa berdina duten uhin laburreko trenetan datza; honi argi ez polarizatua deritzo. Argi polarizatua sor daiteke argi ez polarizatua polarizadore batetik pasatuz, polarizazio bakarreko uhinak soilik igaro ahal direnetik. Material optiko ohikoenak (beira bezala) isotropikoak dira eta ez diote haietatik igarotzen den argiaren polarizazioari eragiten; hala ere, material batzuek (birfringentzia, dikronismoa edo jarduera optikoa erakusten dutenak) argiaren polarizazioa alda dezakete. Horietako batzuk iragazki polarizatzaileak sortzeko erabiltzen dira. Argia partzialki polarizatuta dago gainazal batean islatzen denean.

Mekanika kuantikoaren arabera, uhin elektromagnetikoak fotoi deituriko partikulen korronte gisa ikus daitezke ere bai. Era honetan ikusten direnean, uhin elektromagnetikoaren polarizazioa zehaztuta dago fotoien propietate mekaniko-kuantiko batengatik, espin izenekoa.^[5]^[6] Fotoi batek bi espin posibleetako bat du: eskuineko eskuaren noranzkoan edo ezkerreko eskuaren noranzkoan bira dezake bere bidaiaren norabidearekiko. Polarizazio zirkularreko uhin elektromagnetikoek espin bakarreko fotoien bitartez osatuta dago, eskuinekoa edo ezkerrekoa. Linealki polarizatutako uhinak ezker-eskuin zirkularki gainjarritako egoera polarizatuetan dauden fotoien bidez osatuta dago, anplitude berdinarekin eta fase sinkronizatuekin plano batean oszilazioa emateko.

Polarizazioa parametro oso garrantzitsu bat da zeharkako-uhinen zientzian, baita optika, sismologia, irratia eta mikrouhinak ere. Bereziki kaltetuak ikusten dira laser teknologia, hari gabeko eta zuntz optikozko telekomunikazioak eta radarrak.

Uhin elektromagnetiko batean, eremu elektrikoa zein eremu magnetikoa oszilatzaileak dira, baina noranzko desberdinetan; bata bestearekiko perpendikularrak eta uhinaren propagazio norabidearekiko perpendikular.

Uhin elektromagnetikoen eremu elektrikoa eta eremu magnetikoa[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Uhin elektromagnetiko bat zeharkako-uhin bat da eremu elektriko eta eremu magnetiko bat aldi berean osatzen dituena. Bi eremuak bata bestearekiko oszilatu egiten dute; Maxwellen ekuazioek azaltzen dute portaera hau.

Normalean, hitzarmen bidez erabakitzen da polarizazio elektromagnetikoaren azterketa egiten denean soilik eremu elektrikoa aztertzea, eremu magnetikoa baztertuz, eremu magnetikoaren bektorea eremu elektrikoko bektoretik lortu dezakegulako, perpendikularrak eta proportzionalak baitira.

Uhin lauen polarizazioa[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Polarizazioa ondo ikusteko adibiderik errazena uhin lau bat da, gainera, argi-uhin gehienen hurbilketa ona baita. Polarizazioa edozein motatako zeharkako uhinek, bereziki uhin elektromagnetikoek eta elastikoek, beren dardara norabideak mugatzeko duten tasuna da. Argi normalak bere norabidean normal diren plano posible guztietan dardartzen duen bezala, argi polarizatuak plano bakar batean dardartzen du; dardararen formaren arabera hiru polarizazio mota ezagutzen dira:

zirkularra; barreiatzen den uhinaren bektore magnitudeak zirkunferentzia bat egiten duenean
lerrozuzena, bektore magnitudea plano finko bati paraleloa denean
eliptikoa, bektore magnitudeak elipse bat egiten duenean.


Lerrozuzena	Zirkularra	Eliptikoa

Ezaugarriak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Zeharkako edozein uhinen dardara elkarzut dago uhina hedatzen den norabideari buruz; beraz, dardara hori aise deskonposa daiteke uhina hedatzen den norabideari buruz elkarzut dagoen planoaren osagai angelu zuzenetan. Esate baterako, x norabidean barrena hedatzen ari den uhin elektromagnetikoan (uhin elektromagnetikoak zeharkako uhinak dira), eremu elektrikoa eta magnetikoa yz planoari buruz paraleloa den planoan daude, eta y eta z osagaietan deskonposa daitezke. Eremu elektrikoa espazioko lerro zuzen bati buruz paralelo mantentzen bada, uhina lerroan dago polarizatua (polarizazio laua duela ere esaten da). Kasu horretan, eremu magnetikoak ere etengabe iraungo du espazioko lerro bati buruz paralelo, uhin elektromagnetikoetan bi eremuek elkarzutak izan behar baitute beti. Uhin elektromagnetikoak ikertzeko, aski da beraz bi eremuetatik bat aztertzea. Eremu elektrikoa aukeratzen da normalean, detektagailu gehienek, giza begiak ere bai, hobeto sumatzen baitute E B baino.

Zeharkako uhinak zirkuluan edo elipsean ere egon daitezke polarizatuta. Zirkuluan edo elipsean polarizatuta dauden uhin elektromagnetikoetan, eremu elektrikoa biraka aritzen da zirkulu bat edo elipse bat eginez. Adibidez, x norabidean hedatzen ari den uhinean, honela adierazten dira eremu elektrikoaren y eta z osagaiak:

E_{\text{y}}=E_{\text{yo}}sin(kx-\omega t)\!

eta

E_{\text{z}}=E_{\text{zo}}sin(kx-\omega t+\pi /2)=E_{\text{zo}}cos(kx-\omega t)\!

$E_{\text{yo}}\!$ eta $E_{\text{zo}}\!$ anplitudeak berdinak badira, uhina zirkuluan dago polarizatuta, polarizazioa eliptikoa izango da bestela.

Zeharkako uhinen polarizazio motak erraz ikus daitezke soketan sortzen diren uhin mekanikoen bidez. Soka luze baten muturra lerro batean zehar gora eta behera mugituz gero, sortzen diren uhinak lerroan egongo dira polarizaturik, eta sokaren elementu bakoitza lerro batean barrena ariko da dardaraka. Bestalde, sokaren muturra lastertasun konstantez zirkulu bat eginez mugituz gero, zirkuluan polarizaturiko uhina sokan barrena hedatuko da, eta sokaren elementu bakoitzak zirkulu bat egingo du. Era berean, soka hori ibilbide eliptikoa eginez mugituz gero, sortzen den uhina elipsean polarizatuta egongo da.

Iturri bakar batek sortzen dituen uhin gehienak polarizaturik daude, adibidez, sokaren mutur baten dardarak sortzen dituen uhin mekanikoak, edo atomo bakarrak edo antena bakarrak sortzen dituen uhin elektromagnetikoak. Iturri askok sortzen dituzten uhinak, ordea, polarizatu gabe egoten dira. Esaterako, argi uhin arrunta bakoitzak bere aldetik eragiten duten milioika atomok sortua da. x ardatzean barrena hedatzen ari den argi uhinaren eremu elektrikoa y eta z osagaietan deskonposa daiteke aldi oro, baina osagai horien arteko $\delta _{\!}$ fase diferentzia zoriaren arabera aldatzen da, ez baitago inolako korrelaziorik atomoek sortzen duten eremu elektrikoen artean. Mota horretako argi uhina ez dago beraz polarizatuta.

Uhinaren puntu jakin batean eremu elektrikoak bi osagai bektorial propagazio norabidearekiko perpendikular izan ditzazke. Bi zeharkako osagai bektorialek haien anplitudea denboran aldatzen dute, eta bien batuketa irudi geometriko bat irudikatuz doa. Irudi hori zuzen bat baldin bada, polarizazioa lineala dela esaten da; zirkunferentzia bat bada, polarizazio zirkularra, eta elipse bat bada, polarizazio eliptikoa.

Uhin elektromagnetikoa uhin harmoniko sinple bat bada, argi monokromatikoaren kasuan bezala, non eremu elektrikoaren anplitudea era sinusoidal batean aldatzen den, bi osagaiek frekuentzia berdina dute. Hala ere, osagai hauek beste bi definizio ezaugarri dituzte desberdinak izan ahal direnak. Lehenengo, bi osagaiek ez dute anplitude bera izan behar. Bigarrenez, bi osagaiek ez dute fase berdina izan behar, hau da, ez dira haien maximo eta minimoak aldi berean lortu behar.

Polarizazio motak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Plano finko baten gainetik uhin lau baten eremu elektrikoko bektore bategatik trazatutako forma Lissajous kurba da, eta uhinaren polarizazio mota deskribatzeko erabil daiteke.

Nola zehaztu uhin lau baten polarizazioa[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Uhinaren polarizazio mota jakiteko eremua aztertzea beharrezkoa da (elektrikoa zein magnetikoa). Jarraian, eremu elektrikoaren analisia egingo da, baina eremu magnetikoarena nahiko antzekoa da.

Eremu elektrikoak hurrengo egitura baldin badu:

${\overrightarrow {E}}={\overrightarrow {E_{0}}}\cdot {e}^{j\cdot ({\vec {k}}\cdot {\vec {r}}\pm \omega \cdot {t})}$

Uhinaren anplitudea, ${\overrightarrow {E_{0}}}$ , uhinaren polarizazioaren noranzkoan doa beti. Hori dela eta beharrezkoa da ${\overrightarrow {E_{0}}}$ aztertzea, zein polarizazio duen jakiteko.

${\overrightarrow {E_{0}}}$ eraso planoarekiko paraleloa den bektore bat bezala eta plano horrekiko perpendikularra den beste bektore batean deskonposatu ahal da:

${\overrightarrow {E_{0}}}=E_{0||}\cdot {e}^{j\cdot {\theta _{||}}}\cdot {\vec {u_{||}}}+E_{0\perp }\cdot {e}^{j\cdot {\theta _{\perp }}}\cdot {\vec {u_{\perp }}}$

non || sinboloa osagai paraleloentzako erabiltzen den eta $\perp$ osagai perpendikularrentzat. u bektoreak, bektore unitarioak dira eta haien azpiindizeak adierazten duten noranzkoa (paralelo edo perpendikularrak eraso planoarekiko).

Erreferentziak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

↑ Shipman, James T.. (2016). An introduction to physical science. (Fourteenth edition. argitaraldia) ISBN 978-1-305-54467-3. PMC 1100701245. (Noiz kontsultatua: 2021-11-24).
↑ Muncaster, Roger. (1993). A-level physics. (4th ed. argitaraldia) Thornes ISBN 0-7487-1584-3. PMC 30777142. (Noiz kontsultatua: 2021-11-24).
↑ Singh, Devraj. (2015). Fundamentals of optics.. (2nd revised edition. argitaraldia) Prentice-Hall Of India ISBN 81-203-5146-0. PMC 923570261. (Noiz kontsultatua: 2021-11-24).
↑ Avadhanulu, M. N.. (2014). A textbook of engineering physics. (Ninth revised edition. argitaraldia) ISBN 978-81-219-0817-7. PMC 904296254. (Noiz kontsultatua: 2021-11-24).
↑ Lipson, S. G.. (1995). Optical physics. (3rd ed. argitaraldia) Cambridge University Press ISBN 0-521-43047-X. PMC 30625128. (Noiz kontsultatua: 2021-11-24).
↑ Waldman, Gary. (2002). Introduction to light : the physics of light, vision, and color. (Dover ed. argitaraldia) Dover Publications ISBN 0-486-42118-X. PMC 48871145. (Noiz kontsultatua: 2021-11-24).

Ikus, gainera[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Kanpo estekak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

[1] Shipman, James T.. (2016). An introduction to physical science. (Fourteenth edition. argitaraldia) ISBN 978-1-305-54467-3. PMC 1100701245. (Noiz kontsultatua: 2021-11-24).

[2] Muncaster, Roger. (1993). A-level physics. (4th ed. argitaraldia) Thornes ISBN 0-7487-1584-3. PMC 30777142. (Noiz kontsultatua: 2021-11-24).

[3] Singh, Devraj. (2015). Fundamentals of optics.. (2nd revised edition. argitaraldia) Prentice-Hall Of India ISBN 81-203-5146-0. PMC 923570261. (Noiz kontsultatua: 2021-11-24).

[4] Avadhanulu, M. N.. (2014). A textbook of engineering physics. (Ninth revised edition. argitaraldia) ISBN 978-81-219-0817-7. PMC 904296254. (Noiz kontsultatua: 2021-11-24).

[5] Lipson, S. G.. (1995). Optical physics. (3rd ed. argitaraldia) Cambridge University Press ISBN 0-521-43047-X. PMC 30625128. (Noiz kontsultatua: 2021-11-24).

[6] Waldman, Gary. (2002). Introduction to light : the physics of light, vision, and color. (Dover ed. argitaraldia) Dover Publications ISBN 0-486-42118-X. PMC 48871145. (Noiz kontsultatua: 2021-11-24).

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]