Параметры Стокса - параметры, используемые для описания состояния поляризации эл--магн. волн. Введены Дж. Г. Стоксом (G. G. Stokes) в 1852.
Идеальная плоская монохроматич. волна в общем случае поляризована эллиптически.
Состояние её поляризации обычно описывают, задавая направление колебаний
электрич. поля. Если волна распространяется перпендикулярно плоскости рисунка
в направлении от нас (ось Oz), a
- угол между большой осью эллипса и осью Оу, r - единичный вектор
по оси Ох, l - единичный вектор по оси Оу, то электрич. поле
волны можно записать в виде
, где ЕT и Еl - комплексные амплитуды,
,
El =
.
Здесь
и а; - амплитуды соответствующих колебаний, а
и
- их
фазовые сдвиги. Реально измеряются величины
и
- разность фаз колебаний по осям l и r. Вдоль большой и малой
осей эллипса введём единичные векторы р и q и представим
поле Е в виде:
где
,
- фазовый
угол,
и
- длины
большой и малой осей эллипса, величина а2 характеризует
интенсивность пучка. Отношение осей эллипса - степень эллиптичности пучка
- задаётся
.
Описать эллиптически поляризованную волну можно с помощью разл. групп четырёх
параметров. Это либо
,
либо аr, al,
, либо
каждая из этих групп легко выражается через другую.
Однако использование любой группы параметров для характеристики поляризации излучения неудобно, в частности трудности возникают при сложении пучков.
Состояние поляризации светового пучка удобно описывать с помощью
параметров Стокса, к-рые определяются ф-лами
Параметры Стокса представляют собой столбец-вектор:
Параметры Стокса можно записать также в виде строки {S1S2S3S4}.
С точностью до пост. множителя эти величины имеют размерность интенсивности
света, т. е. подобны Пойнтинга вектору .
Параметры Стокса содержат полную информацию
об интенсивности, степени и форме поляризации пучка. Для плоской волны
параметры Стокса легко представить через геом. характеристики:
В этом случае независимых параметров только три, т. к. .С помощью предыдущих
ф-л т.к.
по параметрам Стокса плоской волны легко определить величины, задающие направление колебаний
Е по осям l и r или р или q, т. е. восстановить
поле.
Реальный световой пучок представляет собой суперпозицию огромного числа
независимых мод поля излучения, быстро сменяющих друг друга со случайными
фазами и направлениями колебаний. Параметры Стокса суммарного пучка равны суммам
параметрам Стокса отд. пучков:
Это свойство параметров Стокса используется в оптике.
Первый параметр Стокса - это интенсивность
света. Часто применяются нормированные параметры Стокса,
, т. к. они безразмерные величины
.
Если аr = 0, то свет поляризован горизонтально и его
нормированные параметры Стокса равны (1,1, 0,0). Если аl = аr
и
=0,
свет поляризован под углом 45° (1, 0, 1, 0) и т. д. Для неполяризов. света
S2 = S3 = S4 = 0.
Все параметры реального пучка нетрудно определить с помощью анализатора
и четвертьволновой пластинки. Существуют уже сосчитанные параметры Стокса для разных
форм поляризации света [3]. При любом линейном оптич. процессе (рассеянии,
отражении, преломлении на к--л. поверхности) параметры Стокса падающего пучка
линейно преобразуются в параметры Стокса вышедшего пучка Si с помощью
Мюллера матрицы
К. С. Шифрин
Дело в том, что в его постановке и выводах произведена подмена, аналогичная подмене в школьной шуточной задачке на сообразительность, в которой спрашивается:
- Cколько яблок на березе, если на одной ветке их 5, на другой ветке - 10 и так далее
При этом внимание учеников намеренно отвлекается от того основополагающего факта, что на березе яблоки не растут, в принципе.
В эксперименте Майкельсона ставится вопрос о движении эфира относительно покоящегося в лабораторной системе интерферометра. Однако, если мы ищем эфир, как базовую материю, из которой состоит всё вещество интерферометра, лаборатории, да и Земли в целом, то, естественно, эфир тоже будет неподвижен, так как земное вещество есть всего навсего определенным образом структурированный эфир, и никак не может двигаться относительно самого себя.
Удивительно, что этот цирковой трюк овладел на 120 лет умами физиков на полном серьезе, хотя его прототипы есть в сказках-небылицах всех народов всех времен, включая барона Мюнхаузена, вытащившего себя за волосы из болота, и призванных показать детям возможные жульничества и тем защитить их во взрослой жизни. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
|
![]() |