Номер 1, страница 93 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

1. Какая характеристика излучения называется поляризацией света? Возможна ли поляризация для продольных воли? Почему?

Какая характеристика излучения называется поляризацией света?

Свет представляет собой поперечную электромагнитную волну. Это означает, что колебания векторов напряженности электрического поля $\vec{E}$ и индукции магнитного поля $\vec{B}$ происходят в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны.

В естественном свете (например, солнечном или от лампы накаливания) колебания вектора $\vec{E}$ происходят в самых разных направлениях в этой перпендикулярной плоскости, причем эти направления быстро и хаотично сменяют друг друга. Такой свет называют неполяризованным.

Поляризацией света называется физическая характеристика оптического излучения, описывающая пространственную ориентацию колебаний вектора напряженности электрического поля $\vec{E}$ в плоскости, перпендикулярной лучу света. Если колебания этого вектора упорядочены каким-либо образом, например, происходят только в одной плоскости (линейная поляризация) или конец вектора описывает эллипс (эллиптическая поляризация), то свет называют поляризованным. Таким образом, поляризация — это свойство, присущее только поперечным волнам, которое заключается в анизотропии (неравноправии) направлений колебаний в плоскости, перпендикулярной направлению распространения.

Ответ: Поляризация света — это характеристика поперечных световых волн, которая описывает упорядоченность ориентации вектора напряженности электрического поля в пространстве при распространении волны.

Возможна ли поляризация для продольных волн?

Нет, поляризация для продольных волн невозможна.

Ответ: Невозможна.

Почему?

Причина заключается в самом определении продольных и поперечных волн.

В продольных волнах (например, звуковые волны в воздухе) колебания частиц среды происходят вдоль направления распространения волны. Существует только одно возможное направление колебаний — вперёд и назад по линии распространения.

В поперечных волнах (как свет) колебания происходят перпендикулярно направлению распространения. Это означает, что существует целая плоскость, в которой могут происходить колебания. Поляризация как раз и заключается в том, чтобы из всего множества возможных направлений колебаний в этой плоскости выделить одно или несколько предпочтительных.

Поскольку у продольных волн нет "боковых" колебаний и отсутствует плоскость с различными возможными направлениями колебаний, к ним неприменимо само понятие поляризации. У них нет свойств, которые можно было бы упорядочить в поперечной плоскости, так как такая плоскость для колебаний просто не существует.

Ответ: Поляризация невозможна для продольных волн, так как их колебания происходят только в одном направлении — вдоль направления распространения волны. У них отсутствует плоскость поперечных колебаний, в которой можно было бы выделить предпочтительное направление, что и является сутью явления поляризации.