Polarisation einer stehenden Welle auf einem Gummifaden. Im Vordergrund wird das Ende des Fadens durch das Spannfutter einer Bohrmaschine im Kreis geführt. Dadurch entsteht eine zirkuläre Schwingung. Zwei parallele Metallstangen erlauben eine freie Bewegung des Gummis in waagerechter, nicht aber in senkrechter Richtung. Dadurch schwingt das Gummi hinter den Stangen nur noch in einer Ebene. Dies entspricht linearer Polarisation.
lineare Polarisation: Die Richtung der Schwingung ist konstant. Die Auslenkung aus der Ruhelage (im Fall der mechanischen Welle eine Verschiebung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung) ändert periodisch ihren Betrag und ihr Vorzeichen. Die Richtung in Bezug auf eine bestimmte Ebene kann als Winkel angegeben werden (bei seismischen Wellen üblich) oder als Anteil der beiden Komponenten parallel bzw. senkrecht. Für elektromagnetische Wellen siehe das folgende Kapitel.
Bild 2. Zirkulare Polarisation: Auslenkung (z. B. einer Seilwelle) in x- und y-Richtung (in Ausbreitungsrichtung beträgt sie Null) in Abhängigkeit von der Zeit und von der z-Komponente des Ortes. Rot und blau die Komponenten der Auslenkung, schwarz die 3D-Ansicht. Der Pfeil illustriert den umlaufenden Auslenkungsvektor für einen Raumpunkt.
zirkulare Polarisation: (im 19. Jahrhundert als drehende Polarisation bezeichnet) Der Betrag der Auslenkung ist (abgesehen von Modulation) konstant, ihre Richtung ändert sich innerhalb der senkrecht zum Wellenvektor stehenden Ebene (der xy-Ebene im Bild) mit konstanter Winkelgeschwindigkeit. Für den Drehsinn siehe Helizität. Allerdings wird in der Literatur, besonders der älteren, häufig „rechtszirkular polarisiert“ als Umlauf im Uhrzeigersinn bei Blickrichtung gegen die Ausbreitungsrichtung definiert (entsprechend einer Linksschraube).[1][2] Abkürzungen: RHCP und LHCP für rechts- oder linkshändige Polarisation (eng. Right Hand Circular Polarization und Left Hand Circular Polarization).
elliptische Polarisation: Ist die Mischform der beiden oben genannten, bei der die Auslenkung eine Ellipse beschreibt.
Linear zur x-Achse
Linear in y-Richtung
Linear in +45°-Richtung
Links zirkular
Rechts zirkular
Elliptische Polarisation
Einzelnachweise
↑Wilhelm H. Westphal: Physik – Ein Lehrbuch. 25. Auflage. Springer, 1970, S.525.
↑Ebenso in Rudolf Gross: Polarisation des Lichts. In: Physik III Optik und Quantenphänomene (Vorlesungsskript zur Vorlesung im WS 2003/2004). S.76–120 (badw.de [PDF; abgerufen am 15. Juni 2024]).pdf (Memento vom 23. Januar 2019 im Internet Archive), TU München, abgerufen 2017. Dort wird diese Konvention als unglücklich bezeichnet und darauf hingewiesen, dass in neuerer Literatur bisweilen die umgekehrte Definition verwendet wird (entsprechend der üblichen Konvention bei der Helizität) (S. 95).
Linear zur x-Achse
Linear in y-Richtung
Linear in +45°-Richtung
Links zirkular
Rechts zirkular
Elliptische Polarisation
