Polarisationsaxeln

Polarisationsaxeln är riktningen längs vilken det elektriska fältet i ett polariserat ljus oscillerar i sin mest påtagliga riktning. För linjär polarisation är fältvektorn och därmed polarisationsaxeln konstant i tiden; för andra polarisationstillstånd varierar fältets riktning över tiden. Polarisationsaxeln kan definieras av det initiala polarisationstillståndet eller av en optisk komponent som fungerar som en polariserare, till exempel ett polarisationsfilter vars transmissionsaxel bestämmer ljusets polarisationsriktning.

Inom kristallina eller andra anisotropa material uppträder polarisationsaxlar som de primära riktningarna där ljuset upplever olika refraktionsindex. I birefringenta kristaller finns vanligtvis två huvudsakliga polarisationsaxlar: den snabba och den långsamma; polarisationskomponenterna längs dessa axlar färdas med olika hastigheter och kan ge upphov till fasförskjutningar och retarderade polarisationstillstånd.

Dessa axlar är vanligtvis ortogonala. När ljus passerar genom en polariserare följer intensiteten enligt Malus lag: I_out = I_in cos^2 θ, där θ är vinkeln mellan in- och utgångens polarisationsaxlar.

I praktiken används polarisationsaxlar i optiska komponenter, polarisationstekniker och kommunikation för att kontrollera och analysera ljusets polarisation. Användningar inkluderar polarisationsbevarande optiska fibrer, polarisationsanalys i experiment och olika vågplattor som används för att ändra eller styra polarisationstillståndet. Vid cirkulär eller elliptisk polarisation saknas en fast polarisationsaxel över tiden, eftersom fältets riktning roterar. Polarisationsaxeln är därmed central för att beskriva och kontrollera ljusets polarisationslägen.