این مقاله نیازمند ویکی‌سازی است. لطفاً با توجه به راهنمای ویرایش و شیوه‌نامه، محتوای آن را بهبود بخشید.

قطبش یا پلاریزاسیون (به انگلیسی: Polarization) یک ویژگی امواج عرضی است که جهت نوسان را در صفحهٔ عمود بر انتشار موج نشان می‌دهد. در الکترومغناطیس، قطبش یک موج الکترومغناطیسی (مانند نور) نشان‌دهندهٔ جهت بردار میدان الکتریکی آن نسبت به راستای انتشار است.

در امواج قطبش‌های متفاوتی را می‌توان دید؛ از جمله قطبش بیضوی و دایروی (که البته نوع خاصی از قطبش بیضوی است) و قطبش خطی.

خطی

دایروی

بیضوی

امواج طولی مانند صوت قطبش ندارند، زیرا راستای نوسان در این امواج در راستای پیشروی آن‌ها بوده و بنابراین به طور یکتا تعیین می‌شود. ولی در امواج عرضی مانند نور جهت نوسان میدان الکتریکی یکتا نیست و با قطبش تعیین می‌شود.قطبش عمود بر مسیر حرکت موج است.در این حالت میدان الکتریکی در یک جهت هدایت میشود(قطبش خطی) یا ممکن است که آن به حالت چرخشی درآید مثل حرکت موج(قطبش چرخشی یا فشرده) در حالت های دیگر نوسان ها میتوانند در حرکت به طرف راست یا چپ بچرخند.طبق اینکه کدام چرخش در یک موج مشخص نشان داده شود به آن گردش میگویند.در کل قطبش موج الکترومغناطیسی یک مسئله پیچیده است.برای مثال در یک موج مثل فیبرنوری یا پرتوهای پلاریزه شده در فضای آزاد توضیح دادن پلاریزاسیون موج پیچیده تر است، چون میدان ها اجزای طولی و عرضی دارند.برای موج های طولی مثل امواج صوتی در سیال ها، جهت نوسان به وسیله مسیر حرکت مشخص میشود و بنابراین قطبشی وجود ندارد.در یک وسیله جامد امواج صوتی میتوانند به صورت عرضی باشند.در این حالت قطبش با مسیر تنش برشی در سطح عمود بر جهت انتشار در ارتیاط است.این در زلزله شناسی اهمیت دارد.قطبش در زمینه علوم و تکنولوژی در رابطه با انتشار موج اهمیت دارد مثل علوم نوری، مخابرات و علوم رادار.قطبش نور را میتوان با یک قطبش اندازه گیری کرد.

طرح ترسیم شده در یک طرح ثابت با بردار الکتریکی مثل یک موج صفحه ای که از آن میگذرد، حالت قطبش را نشان میدهد. شکل های بالا بعضی از نمونه های تغییر شکل بردار میدان الکتریکی را با زمان (محورهای عمودی) در یک نقطه ی مشخص در فضا در راستای مولفه های x وy را نشان میدهد و مسیر با نوک بردار در صفحه مشخص میشود.تغییر مشابه زمانی رخ میدهد که به میدان الکتریکی در یک زمان مشخص نگاه کنیم در حالی که تغییر نقطه در فضا در راستای خلاف جهت انتشار باشد: خطی، دایره ای، بیضی.در سمت چپ ترین شکل بالا دو مولفه قائم در فاز وجود دارند.در این حالت نسبت مقاومت دو مولفه ثابت است، بنابراین جهت بردار الکتریکی هم ثابت است چون نوک بردار یک خط در صفحه رسم میکند این حالت خاص را قطبش خطی مینامند.مسیر (جهت) این خط به نوسان نسبی در دو مولفه بستگی دارد. در شکل وسط دو مولفه عمود بر هم دقیقا نوسان یکسانی دارند، دقیقا 90 درجه خارج از فاز هستند.در این حالت یک مولفه صفر است.وقتی مولفه دیگر در دامنه مینیمم یا ماکسیمم باشد دو رابطه فازی احتمالی وجود دارند که این نیازمندی را جبران میکنند.مولفهx نود درجه از مولفه y جلو است یا آن میتوان 90 درجه از مولفه y عقب باشد در این حالت مخصوص مدار الکتریکی یک دایره در سطح رسم میکند.این حالت به خصوص را قطبش دایره ای (چرخشی) می نامیم.جهت چرخش های میدان به این بستگی دارد که کدام دو رابطه فازی موجود باشد.این حالت را قطبش دایره ای دست راست و قطبش دایره ای دست چپ نامیده میشوند و بستگی به این دارند که کدام جهت بردار الکتریکی می چرخد.حالت دیگر وقتی است که دو مولفه در فاز نباشند و با دامنه یکسانی نداشته باشند یا 90 درجه بیرون از فاز نباشند.اگرچه فاز آنها عوض میشود ونسبت دامنه آنها ثابت می ماند. این نوع قطبش، قطبش بیضی شکل نامیده میشود چون بردار الکتریکی یک بیضی در سطح رسم می کند.این در شکل بالا در سمت راس نشان داده شده است. تجزیه دکارت در میدان الکتریکی در مراحل X.Y به صورت اختیاری است. امواج صفحه ای در هر پلاریزاسیون با جایگزین کردن ترکیب دو موج پلاریزه شده بیضی شکل برای نمونه امواج در خلاف پلاریزاسیون دایره ای مشخص می شوند. تجزیه پلاریزاسیون دکارت وقتی طبیعی است که با انعکاس از سطوح، انکسار مضاعف مواد، یا انعکاس سینکروترون سر و کار داشته باشد. حالت های پلاریزه شده دایره ای سودمندترین پایه و اساس برای تحقیق درباره انتشار نور در ایزومر فضایی هستند. اگرچه این بخش پلاریزاسیون را برای امواج صفحه ای ایده آل مورد بررسی قرار می دهد ولی تمام مواد بالا را می توان برای تشخیص خیلی دقیق و صحیح اکثر آزمایش های اپتیکال(نوری)عملی که از روش هایMET استفاده می کنند بکار برد. که شامل اپتیک گاس هم می شود.

Animation of a circularly polarized wave as a sum of two components

[ویرایش] نور پلاریزه نشده

اکثر منابع انعکاس الکترو مغناطیسی شامل تعداد زیادی از اتم ها یامولکول هایی هستند که نور را منعکس می کنند. جهت داری میدان های الکتریکی که توسط این ساطع کننده ها به وجود می آیندبا هم همبسته نیستند، که در آن حالت گفته می شود که نور پلاریزه نشده است. اگر یک همبستگی میان ساطع کننده ها وجود داشته باشد، نور پلاریزه می شود.اگر پلاریزاسیون با طیف منبع سازگاری داشته باشد، نور پلاریزه شده بعنوان یک انطباق در یک مؤلفه کاملا پلاریزه نشده و یک مؤلفه پلاریزه شده مشخص می شوند. ممکن است که نور بر حسب میزان پلاریزاسیون و پارامترها در بیضی پلاریزاسیون مشخص شوند.

[ویرایش] پارامتر سازی

برای راحتی کار حالت های پلاریزاسیون اغلب بر حسب بیضی پلاریزاسیون مخصوصاًجهت داری و کشیدگی (افزایش طول)مشخص می شوند.یک پلاریزاسیون معمولی از زاویه جهت داریΨ استفاده می کنندکه آن یک زاویه بین نیم محور اصلی در بیضی و محورX (به عنوان زاویه انحراف یا زاویه گرا)و بیضیت(تفاضل قطرین)،εنسبت محور اصلی به فرعی(که نسبت هم محوری نامیده می شود)است.تفاضل قطرین صفر یا بی نهایت برابر با پلاریزاسیون خطی است و تفاضل قطرین(بیضیت)1برابر با پلاریزاسیون دایره ای است.زاویه تفاضل قطرین (بیضیت)εtoccra=Xمعمولا استفاده می شود.یک نمونه را می توانید در نمودار سمت راست ببینید.یک تناوب برای تفاضل قطرین یا زاویه تفاضل قطرین(بیضیت)گریز از مرکز است.با ایسن حالت بر خلاف زاویه گرا و زاویه بیضیت این مورد اخیر هیچ تغییر هندسی واضحی بر حسب کره"پوئین کر"ندارد. اطلاعات کامل در مورد حالت کاملا پلاریزه شده به وسیله دامنه و فاز اوسیلاسیون(نوسان)در دو مولفه در بردار میدان الکتریکی در صفحه پلاریزاسیون بدست می آید.از این مورد می توان برای نشان دادن اینکه چطور حالت های مختلف در پلاریزاسیون امکان پذیر هستند به کار برد.اطلاعات فاز و دامنه نشان دهنده یک بردار پیچیده دو بعدی است.در اینجا1aو2a نشان دهنده موج در دو مولفه در بردار میدان الکتریکی است در حالیکه 1θو2θنشان دهنده فازهاست.ایجاد یک بردار جونز با یک تعداد زیادی از ضرایب واحد یک بردار متفاوت جونز را مشخص می کند که نشان دهنده بیضی مشابه است و بنابراین حالت مشابهی هم در پلاریزاسیون درد.میدا ن الکترکی فیزیکی به عنوان یک قسمت واقعی در بردار جونز تغییر داده می شود.ولی خود حالت پلاریزاسیون مستقل از فاز مطلق می باشد.بردارهای اصلی که برای نشان دادن و معرفی بردار جونز به کار برده می شود نیازی ندارند تا حالت های پلاریزاسیون خطی را نشان دهند.در کل هر دو حالت را می توان در جایی به کار برد که یک جفت بردار عمودی بعنوان یک بردار باشند که یک حاصل داخلی صفر دارند.یک انتخاب معمولی پلاریزاسیون های دایره ای راست و چپ است.صرفنظر از اینکه آیا بیضی های پلاریزاسیون با استفاده از پارامترهای هندسی یا بردارهای جونز نشان داده می شوند یا خیر، پلاریزاسیون یک جهت دار ی چارچوب مختصات است.این مقداری آزادی عمل بوجود می آورد.برای مثال چرخش در جهت انتشار وقتی نور مورد نظر موازی با سطح زمین منتشر می شود.عبارت پلاریزاسیون افقی و عمودی بکار برده می شود که با پلاریزاسیون قبلی که با مولفه اول در بردار جونز یا زاویه گرا ارتباط دارد.

از طرف دیگر در ستاره شناسی سیستم مختصات استوایی با گرا ی صفر برابر با شمال به جای آن بکار می رود. سیستم مختصات دیگری که غالبا بکار می رود با صفحه ای که با مسیر انتشار و یک بردار عمود بر صفحه در سطح انتشار مرتبط می شود.این به عنوان صفحه تابش نامیده می شود.مولفه میدان الکتریکی با این صفحه موازی است کهekil -P(پی شکل)نامیده می شود.و مولفه عمود بر این صفحهekil -S (اس شکل)گفته می شود که نور با میدان الکتریکی پلاریزه، پی –پلاریزه صفحه مماس پلاریزه شده است یا یک موج عرضی مغناطیسی است(MT).نور با میدان الکتریکی (اس شکل)به صورتdeziralop-S(پلاریزه شده به شکل اس) و همچنین پلاریزه شده سیگما یا صفحه سهمی پلاریزه شده است یا به عنوان یک موج عرضی الکتریکی(ET) نامیده می شود.

[ویرایش] پارامتر ساز ی درانعکاس نیم پلاریزه شده و وابسته(همدوس)

در حالت انعکاس نیم پلاریزه شده، بردار جونز در زمان و مکان طوری در تغییر هستند که از سرعت ثابت چرخش فاز در تکفام موج های کاملا پلاریزه شده متفاوت می باشند.در این حالت میدان موج دارای تغییر است و فقط اطلاعات آماری را می توان درباره وریاسیون ها(نوسان ها)و همبستگی های بین مولفه هادر میدان الکتریکی جمع آوری کرد.این اطلاعات در ماتریس وابسنگی(همدوسی)قرار دارند.جائیکه پارانتزهای زاویه دارنشان دهنده میانگین در چرخه های موج های زیادی هستند.چندین متغیر در ماتریس وابستگی پیشنهاد شده اند.ماتریس وابستگی (همدوسی)" وینر" و ماتریس وابستگی طیفی "ریچارد باراکارت" میزان وابستگی یک تجزیه طیفی را در سیگنال اندازه گیری می کنددر حالیکه ماتریس وابستگی( همدوسی) ولف تمام زمان فرکانس ها را میانگین گیری می کند. ماتریس وابستگی (همدوسی) شامل تمام اطلاعات آماری منظم ثانویه درباره پلاریزاسیون است.این ماتریس را می توان در مجموع به دو ماتریس تجزیه کرد که برابر با بردار ماتریس وابستگی( همدوسی) است و هر کدام حالت پلاریزاسیون را که عمود بر دیگری است را نشان می دهد.یک تجزیه انتخابی کامل با در مولفه های پلاریزه شده دترمینان صفر و غیر پلاریزه شده ماتریس واحد درجه بندی شده وجود دارد.در هر حالت عملیات جمع کردن مولفه های با انطباق نا همدوس در موج هایی از دو مولفه برابر است.یک حالت دیگر برای مفهوم درجه میزان پلاریزاسیون به وجود می آید یعنی شکستگی در مجموع شدت بوجود آمده توسط مولفه کاملا پلاریزه شده .ماتریس همدوس را نمی توان به راحتی تصور کردبنابراین آن را برای توصیف انعکاس نیمه پلاریزه شده یا ناهمدوس در مجحموع شدت آن(I) میزان پلاریزاسیون (p)و پارامتر های قالبی در بیضی پلاریزاسیون می باشد.توصیف مناسب و پیشنهادی توسط پارامترهای استوک ارائه شده توسط جورج گابریل استوک در سال1852معرفی شدند.رابطه پارامترهای استوک در پارامترهای بیضی پلاریزاسیون، شدت در معادلات، شکل زیر نشان داده شده اند.

در اینجاpI،ψ2،X2 مختصات کروی در حالت پلاریزاسیون(قطبش)سه بعدی در سه پارامتر آخر استوک هستند.به فاکتورهای دو قبل ازψ،X که برابر با حقیقت هایی است که هر بیضی قطبش (پلاریزاسیون)از یک چرخش180درجه یا با طول های نیمه محور خارج شده با یک چرخش 90درجهت غیر قابل تشخیص هستند.پارامترهای استوک بعضی اوقات I،U،V،Qرا مشخص می کنند. پارامترهای استوک شامل تمام اطلاعات مربوط به ماتریس همدوس هستند و با آن از نظر خطی به وسیله ماتریس واحد به اضافه سه ماتریس "پلی"ارتباط دارند.از نظر ریاضی فاکتور دو زاویه فیزیکی مربوط به هم نسبت به نقاط مقابل آن ها در فضای استوک از به کار گیری گشتاورهای مرتبه دوم و همبستگی ها مشتق می شوندو نقاط مقابل اطلاعات را به علت تغییر ناپذیری فاز مطلق از دست می دهند.شکل بالا به کار بردن یک معرف مناسب را در سه پارامتر آخر استوک بعنوان مولفه ها در یک فضای بردار سه بعدی را بوجود می آورد.این فضای بسیار مرتبط با فضای "پوئین کر"است که سطح کروی کاملاً با حالت های پلاریزه شده در محل بردار اشغال شده است.کل چهار پارامتر استوک را می توان با بردار چهار بعدی استوک ترکیب کرد که می توان آن را تحت عنوان چهاربردار در فضای "مین کوسکی"تفسیر کرد.در این حالت تمام حالت های پلاریزاسیون قابل درک، برابر با زمان مشابه بردارهای بعدی هستند.

Poincaré sphere diagram

[ویرایش] انتشار؛ انعکاس، تفرق (پراکندگی)

در خلأ مولفه ها در میدان الکتریکی با سرعت نور منتشر می شوندطوریکه فاز موج در زمان و مکان متفاوت می شود در حالیکه حالت پلاریزاسیون این گونه نیست.یعنیK تعداد موج وZ مثبت مسیر(جهت)انتشار است.همان طوری که در بالا به آن اشاره کردیم بردار الکتریکی فیزیکی یک قسمت واقعی در بردار جونز به شمار می رود.وقتی که موج های الکترومغناطیسی به یک ماده اثر می کنند، انتشار آنها تغییر می کند.در بسیاری از وسایل، امواج الکترومغناطیسی در داخل به دو مولفه عمودی تجزیه می شوند که اثرات انتشار متفاوتی دارند .یک شرایط مشابه در مسیرهای پردازش سیگنال در سیستم ردیاب وجود دارد که مستقیما ًمیدان الکتریکی را ثبت می کند.چنین اثراتی را می توان به آسانی به شکل یک کمپلکس 2×2ماتریس تغییر که ماتریس جونز نامیده می شود مشخص کرد.به طور کلی ماتریس جونز در یک واسطه به فرکانس امواج بستگی دارد.در مورد اثرات انتشار در دو حالت عمود بر هم ماتریس جونز رامی توان به صورت زیر نوشت که 1g،2gتعداد کمپلکس هستند که نشان دهنده تغییر در دامنه و فازی است که در هر یک از دو حالت انتشار به وجود آمده است وT یک ماتریس واحد است که نشان دهنده یک تغییر اساسی از این حالت های انتشار به سیستم خطی به کار رقته برای بردارهای جونز است.برای این وسایل که دامنه ها تغییر نمی کنندولی یک تغییر فازی متفاوت اتفاق می افتد.ماتریس جونز واحد است در حالیکه آنهایی که دامنه را بدون فاز تحت تأثیر قرار می دهند دارای ماتریس های"هرمیتین جونز"هستند.در حقیقت چون هر ماتریس به عنوان محصول ماتریس های مثبت هرمیتین و واحد نوشته می شود، هر نوع نتیجه گیری در اثرات انتشار خطی صرف نظر از میزان پیچیدگی و کمپلکس را می توان به عنوان محصول دو نوع اصلی تغییرات در نظر گرفت.جهت ها به وسیله بردارها در فضای پوئین تحت انکسار مضاعف در نظر گرفته می شوند.حالت های انتشار را با خط های آبی و قرمز و زرد نشان داده می شوند و بردارهای اولیه با خط های سیاه ضخیم و جهت هایی که آنها دارند با بیضی های رنگی نشان داده می شوند.وسیله ای که در آن دو حالت یک تأخیر تفاضلی را افزایش می دهد انکسار مضاعف نامیده می شوند.جلوه های معروف این اثر در صفحه های موج اپتیکال(روش های خطی)و در چرخش اپتیکال (روش های دایره ای یا چرخشی)ظاهر می شوند.یک مثال ساده و قابل تصور این است که در جایی که حالت های انتشار خطی هستند و انعکاس وارده به صورت خطی در یک زاویه 45درجه در حالت پلاریزه می شوند همانطوریکه تفاوت فاز شروع ظاهر شدن می کند پلاریزاسیون(قطبی شدن)به صورت بیضی در می آیدو تبدیل به پلاریزاسیون کاملاً دایره ای (تفاوت فاز 90درجه)می شود و سپس به صورت بیضی و بعد به صورت خطی(فاز180درجه)با یک زاویه گرای عمود بر جهت اصلی در می آید و سپس دوباره در فاز 270درجه می چرخد و سپس با زاویه گرای اصلی به صورت بیضی شکل در می آید و سپس به حالت پلاریزه شده خطی اصلی فاز 360درجه بر می گردد که درآنجا چرخه دوباره آغاز می شود.در کل این حالت پیچیده تر است و به عنوان یک چرخش در فضای "پوئین کار"مشخص می شوند که درباره محور تعیین شده به وسیله حالت های انتشار است.(این نتیجه هم ریختی(2)usبا(3)os است).نمونه هایی از انکسار مضاعف خطی(آبی)، دایره ای(قرمز)و بیضی(زرد)را در شکل سمت چپ مشاهده می کنید.

شدت مطلق(کلی)و میزان پلاریزاسیون بی اثر هستند.اگر میزان طول در وسیله انکسار نور کافی باشد، موج های صفحه ای ماده را با یک مسیر انتشار بر حسب انکسار متفاوت خارج خواهد کرد.برای مثال این حالتی است که در کریستال های ماکروسکوپی آهک وجود دارد که به بیننده دو نقطه را نشان می دهد، تصاویرپلاریزه شده قائم(عمودی)درآنچه که از طریق آنها دیده می شوند.این اثربود که اولین کشف پلاریزاسیون را توسط اراسبوس بارسلونیوس در سال 1669فراهم کرد.بعلاوه تغییر فاز و بنابراین تغییر در حالت پلاریزاسیون معمولاً یک بسامد مستقل است که در ترکیب با دو رنگی غالباًرنگ های روشن و اثرات شبه رنگین کمانی افزایش می یابد.وسیله ای که در آن دامنه انتشار امواج در یکی از حالت ها کاهش می یابد تحت عنوان دو رنگ نما شناخته می شوند.وسایل یکه تقریباًتمام انعکاس ها را در یک حالت مسدود می کنند صافی قطبی یا به عبارت ساده تر قطبنده نامیده می شوند.طبق پارامترهای استوک شدت مطلق کاهش می یابد وقتی که بردارها در فضای"پوئین کار"به طرف جهت حالت مطلوب کشیده می شوند.از نظر ریاضی در عملیات پارامترهای استوک مثل یک بردار -4منیکوویسکی، تغییر یک افزایش مدرج لورنتز است(بر طبق هم ریختی(C،2) SL، گروه محدود شده لورنتز(3،1)OSاست.)وقتی که اطلاعات لورنتز زمان دقیق را حفظ می کندمقدار Ψ = S₀²-S₁²-S₂²-S₃² در داخل یک عدد ثابت افزاینده در تغییرات ماتریس جونز تغییر ناپذیر است.در انکسار مضاعف و در وسیله دورنگ نما علاوه بر نوشتن یک ماتریس جونز برای تاثیر اصلی برای عبور از میان یک مسیر مشخص در یک واسطه مشخص ارزیابی حالت پلاریزاسیون(قطبی شدگی)در راستای آن مسیر (جهت)را می توان به عنوان نتیجه در سری های نامحدود و در گام های بی نهایت کوچک مشخص کرد که هر کدام در حالت بوجود آمده توسط تمام ماتریس ها عمل می کنند.در یک وسیله (واسطه)یکنواخت هر گام یکسان است و به صورت زیر نوشته می شود:کهJاتلاف/بهره واقعی است.D ماتریس بی اثر مثلeDα است کهe را نسبتZ مشتق گیری می کند.اگر Dهرمیتینی باشدپس تؤثیر آن دو رنگی است در حالیکه یک ماتریس واحدانکسار مضاعف را مدل سازی می کند.ماتریس Dرا می توان به عنوان یک ترکیب خطی در ماتریس های "پوئلی"بیان کردکه ضرایب واقعی ماتریس های هرمیتینی را به وجود آورد و ضرایب فرضی ماتریس های واحد را به وجود می آورند.ماتریس جونز در هر حالت با ساختار مناسب نوشته می شوند.که یکσ بردار-3ایجاد شده از ماتریس های پوئلی است(که در اینجا بعنوان ژنراتورهایی برای گروه لیSL استفاده می شوند و n،mبردارهای -3واقعی در فضای پوئین کار برابر با یکی از حالت های انتشار در واسطه(وسیله)است.تأثیرات بوجود آمده در آن فضا مشابه یک افزایش لورنتز در پارامتر سرعت β2در راستای جهت مشخص با یک چرخش در زاویهΦ2 در محور مشخص است.این تغییرات را می توان به عنوان دو چهارتایی نوشت که عناصر مرتبط با ماتریس جونز شبیه پارامترهای استوک هستند که با ماتریس همدوسی رابطه دارند.سپس آنها را می توان در پس ضریب و پیش ضریب به صورت چهار قسمتی که نشان دهنده ماتریس همدوسی هستند. با کاربرد معمولی در نمای چهار قسمتی برای چرخش های صورت گرفته به کاربرد و افزایش ها به صورت مشابه با معادلات نمایی ماتریس بالا در می آیند.علاوه بر انکسار مضاعف و دو رنگی در واسطه گسترده شده، اثرات پلاریزاسیون با استفاده از ماتریس های جونز قابل توضیح هستند و می توانند در یک واسطه بین دو چیز با شاخص انکسار متفاوت به وجود آیند.این تأثیرات را می توان با معادلات فرنل مرتبط کرد.قسمتی از موج فرستاده می شود و قسمتی منعکس می شود که مقدار آن بستگی به زاویه انکسار و انتشار دارد.بعلاوه اگر صفحه سطح انعکاس با صفحه انتشار موج هم تراز نباشد پلاریزاسیون در دو قسمت تغییر می کند.به طور کلی ماتریس جونز در انعکاس و انتقال واقعی هستند و اثرات مشابهی با یک پلاریزاسیون خطی ساده بوجود می آورند.برای یک نور غیر قطبی(غیر پلاریزه)که به یک سطح با یک زاویه مناسب که زاویه"بری واستر"نامیده می شود، برخورد می کند، موج منعکس شده کاملاًبه شکلSپلاریزه شده خواهد شد.اثرات بخصوص باعث بوجود آمدن تغییرات خطی در بردار جونز نخواهند شد و بنابراین نمی توانند با ماتریس های جونز توصیف شوند.در این شرایط بهتر است که به جای آن از یک ماتریس 4×4استفاده کردکه در بردار -4استوک عمل می کند.چنین ماتریس هایی در ابتدا توسط "پل سولیلت"در سال1929به کار برده شده، اگرچه آنها را با نام ماتریس های مولر به طور فراوان برای مطالعه اثرات پراکندگی امواج از سطوح پیچیده یا مجموعه ها یا ذرات به کار می روند.

[ویرایش] پلاریزاسیون(قطبش)در طبیعت، علوم و تکنولوژی

[ویرایش] اثرات قطبش در زندگی روزمره

اثر یک دو قطبی کننده در انعکاس از سطوح تیره، در تصویر سمت چپ، دو قطبی کننده می چرخد و انعکاس ها را تا حد امکان، امکان پذیر می کند.یک دو قطبی کننده با یک چرخش90درجه تقریباًتمام نورهای مسدود شده را منعکس می کند.اثر صافی قطبی در فضای یک عکس در تصویر سمت راست از یک فیلتر(صافی)استفاده می شود.نور منعکس شده توسط مواد روشن و شفاف کاملاً، تا حدی پلاریزه می شود به جز در موارد ی که نور عمود بر سطح بتابد.با توجه به وجود این اثر پلاریزاسیون اولین بار در سال1808توسط ریاضیدانی به نام "اتینی لوئیس مالوس"کشف شد.یک صافی قطبی مثل یک عینک آفتابی قطبی را می توان برای جذب این اثر با چرخش صافی در مواقعی بکار برد که از آن به نور منعکس شده از سطح افقی دور دست نگاه می کنیم.در زوایای خاص چرخش، انعکاس نور به حداقل می رسد یا حذف می شود.صافی قطبی نور قطبی را در 90درجه نسبت به محور قطبی صافی جابجا می کند و از بین می برد.اگر دو عدد قطبی کننده در بالای یکدیگر با زاویه های 90درجه نسبت به همدیگر قرار داده شوند، انتقال نور به حداقل می رسد.

Effect of a polarizer on reflection from mud flats. In the picture on the left, the polarizer is rotated to transmit the reflections as well as possible; by rotating the polarizer by 90° (picture on the right) almost all specularly reflected sunlight is blocked.

The effects of a polarizing filter on the sky in a photograph. The picture on the right uses the filter.

پلاریزاسیون همراه با پراکندگی را می توان به عنوان نوری مشاهده کرد که از جو عبور می کند.نور پراکنده شده باعث روشن شدن و رنگی شدن آسمان می شود.پلاریزاسیون نسبت به نور پراکنده شده را می توان برای تیره کردن آسمان در عکس ها بکاربرد که فضا را افزایش می دهد.این اثر را براحتی در غروب خورشید، در افق در یک زاویه 90درجه از خورشید مشاهده می کنید.اثر دیگری که به راحتی قابل مشاهده کاهش شدید نور تصاویر در آسمان و ابرها ی منعکس شدهاز سطوح افقی است که دلیل اصلی استفاده از صافی ها در عینک های آفتابی است و هم چنین رؤیت پذیری از طریق این اثرات عینک های آفتابی قطبی نمونه هایی شبیه رنگین کمان هستندکه از طریق اثرات انکسار پذیری مضاعف وابسته به رنگ بوجود می آیند.برای مثال در شیشه مقاوم(مثل شیشه های اتومبیل )یا وسایلی که از پلاستیک های شفاف ساخته می شوند.نقشی که پلاریزاسیون در عملکرد کریستال مایع بازی می کند(sDCL)برای کسی که از عینک های آفتابی قطبی استفاده می کند معلوم است و آن میزان اختلاف را کاهش میدهد. پلاریزاسیونعینک های آفتابی میزان فشار را در شیشه اتومبیل آشکار می کند.تصویر سمت راست با استفاده از عینک های آفتابی قطبی و از پشت شیشه مقاوم اتومبیل گرفته شده است.نور از آسمان بوسیله شیشه جلوی ماشین، در ماشین دیگر در یک زاویه منعکس می شودو غالباً آن را به صورت افقی پلاریزه می کند.شیشه مقاوم از شیشه آبداده تهیه می شود.فشار حاصل از گرما در شیشه، پلاریزاسیون نوری را که از آن عبورمی کندتغییر می دهد.مثال یک موج صفحه ای.بدون این اثر، عینک آفتابی نورپلاریزه شده افقی را که از شیشه ماشین دیگر منعکس می شود را مسدود می کند(مانع از تابش می شود).فشار در شیشه مقاوم بعضی از نورهای پلاریزه شده افقی را در نور پلاریزه شده عمودی تغییر می دهد که می توان از داخل شیشه ها عبورکند.در نتیجه الگوی_نمونه)منظم در رفتار گرما رؤیت پذیر می شود.