Polarisasjonsretning

Polarisasjonsretning beskriver orienteringen til det elektriske feltet i en polarisert elektromagnetisk bølge. For lys som er lineært polarisert oscillerer E-feltet i et fast plan som står vinkelrett på bølgekilden og på retningen bølgen sprer seg. Polarisasjonsretningen kan angis som en vinkel i forhold til en valgfri referanseakse.

Når lys er lineært polarisert, er polarisasjonsretningen fast og kan måles ved å la lyset passere gjennom et polaroidfilter. Intensiteten som passerer gjennom filteret følger Malus’ lov: I ut = I inn cos^2(φ), der φ er forskjellen mellom filterets translasjonakse og polarisasjonsretningen til lyset. Dette gir en enkel måte å skarpt bestemme retningen på.

I motsetning til lineær polarisasjon roterer E-feltet kontinuerlig i løpet av en bølgelengde for sirkulær eller elliptisk polarisasjon. Da finnes ingen fast retning, men man kan beskrive orienteringen til den geometriske ellipse som E-feltet tegner, kalt polarisasjonsellipse. Den største aksen til ellipsen har en bestemt orientering, kalt polarisasjonsfasen eller ellipseens hovedakse.

Polarisasjonsretning kan også beskrives mer formelt ved hjelp av Stokes-parametere og Poincaré-sfæren, som gir en full beskrivelse av polarisasjonstilstanden, inkludert orientering (polarisasjonsvinkel) og elliptisitet. Disse verktøyene er viktige i optisk kommunikasjon, biomedisinske teknikker og materialstudier.

Anvendelser inkluderer kontroll av lysfaser og orientering i optiske kretser, måling av materiale- og overflateegenskaper, samt studier av stjerne- og universell polarisasjon i astronomi. Polarisasjonsretning er derfor en grunnleggende egenskap ved polarisert lys og ulike optiske fenomener.