Rotația planului de polarizare al unei unde transversale este un fenomen fizic constând în rotirea vectorului de polarizare al unei unde transversale polarizate liniar în jurul vectorului său de undă pe măsură ce valul trece printr-un mediu anizotrop . Unda poate fi electromagnetică , acustică , gravitațională etc.
O undă de forfecare polarizată liniar poate fi descrisă ca o suprapunere a două unde polarizate circular cu același vector de undă și amplitudine. Într-un mediu izotrop, proiecțiile vectorului câmp al acestor două unde pe planul de polarizare oscilează în fază, suma lor este egală cu vectorul câmp al undei totale polarizate liniar. Dacă viteza de fază a undelor polarizate circular în mediu este diferită (anizotropia circulară a mediului, vezi și Birefringență ), atunci una dintre unde rămâne în urmă celeilalte, ceea ce duce la o diferență de fază între oscilațiile proiecțiilor indicate pe planul selectat. Această diferență de fază se modifică pe măsură ce unda se propagă (într-un mediu omogen, crește liniar). Dacă rotiți planul de polarizare în jurul vectorului de undă cu un unghi egal cu jumătate din diferența de fază, atunci oscilațiile proiecțiilor vectorilor de câmp de pe acesta vor fi din nou în fază - planul rotit va fi planul de polarizare la momentul dat.
Astfel, cauza directă a rotației planului de polarizare este incursiunea diferenței de fază între componentele polarizate circular ale unei unde polarizate liniar pe măsură ce se propagă într-un mediu circular anizotrop. Pentru oscilațiile electromagnetice, un astfel de mediu se numește optic activ (sau girotrop ), pentru undele transversale elastice - activ acustic. Rotația planului de polarizare la reflexia dintr-un mediu anizotrop este de asemenea cunoscută (vezi, de exemplu, efectul Kerr magneto-optic ).
Anizotropia circulară a unui mediu (și, în consecință, rotația planului de polarizare al unei unde care se propagă în el) poate depinde de câmpurile externe (electrice, magnetice) impuse mediului și de solicitările mecanice (vezi fotoelasticitatea ). În plus, gradul de anizotropie și defazarea pot depinde, în general, de lungimea de undă ( dispersie ). Unghiul de rotație al planului de polarizare depinde liniar, restul fiind egal, de lungimea de undă din mediul activ. Un mediu optic activ, constând dintr-un amestec de molecule active și inactive, rotește planul de polarizare proporțional cu concentrația unei substanțe optic active , pe care se bazează metoda polarimetrică de măsurare a concentrației unor astfel de substanțe în soluții; coeficientul de proporționalitate care raportează rotația planului de polarizare la lungimea fasciculului și concentrația substanței se numește rotația specifică a substanței date.
În cazul vibrațiilor acustice , rotația planului de polarizare se observă numai pentru undele elastice transversale (întrucât planul de polarizare nu este definit pentru undele longitudinale ) și, prin urmare, poate apărea numai în solide, dar nu și în lichide sau gaze (unde nu există componentă transversală).
Relativitatea generală prezice rotația planului de polarizare a unei unde luminoase în vid[ clarifica ] în timpul propagării unei unde luminoase în spațiu cu unele tipuri de metrici , datorită transferului paralel al vectorului de polarizare de-a lungul geodezicei zero - traiectoria fasciculului de lumină (efectul gravitațional Faraday sau efectul Rytov-Skrotsky ) [1] .
Se folosește efectul de rotație a planului de polarizare a luminii
Landsberg G.S. Optica. - M. : Fizmatlit, 2003. - 848 p.