Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 1. Диаграммы поляризации вакуума в квантовой электродинамике.
виртуальные переходы в буквальном смысле слова ответственны за поляризацию «пустоты» в окрестности любого электрич. заряда. Рассмотрим их влияние на процесс измерения заряда электрона. Такое измерение реализуется внеш. эл.-магн. полем. На рис. 2 (слева) изображена классич. картина, не учитывающая П. в.; правый рис. описывает ситуацию, когда фотон-пробник
э-
(S)
Рис. 2, диаграммы, изо- S
Сражающие процесс из- JT
мерения заряда электро- г-'
на (обозначенного симво-лом э-) внешним полем.
T
диссоциирует на электрон и позитрон, к-рые образуют виртуальный диполь, эквивалентный поляризации материальной среды. Описанный механизм приводит к возникновению эффективного заряда в КЭД.
В совр. литературе термином «П. в.» обозначают широкий круг виртуальных переходов, обусловленных вакуумными флуктуациями, напр, процесс «одевания» цветного кварка, рождённого в глубоко неупругом рассеянии, в результате к-рого он превращается в бесцветный адрон или струю адронов. д. д. ширков. ПОЛЯРИЗАЦИЯ ВОЛН — характеристика волн, определяющая пространственную направленность векторных волновых полей. Исторически это понятие было введено в оптнке ещё во времена «довекторных описаний» и первоначально основывалось на свойствах поперечной анизотропии волновых пучков (см. Поляризация света). Оно распространено на все без исключения типы физ. волновых возмущений (см. Волны), HO осн. терминология по-прежнему осталась связанной с эл.-магн. (в частности, оптическими) полями.
Различают продольно и поперечно поляризованные волны в зависимости от ориентации вектора поля относительно волнового вектора (k). В электродинамике примером продольных волн служат плоские однородные плазменные волны (см. Ленгмюровские волны); к поперечным волнам в первую очередь относятся плоские одвородные эл.*магн. волны в вакууме или в однородных изотропных средах. Поскольку в последних электрич. (Б) в магн. (H) векторы перпендикулярны волновому вектору (к), то их часто наз. волнами типа ТЕМ или TEH (см. Волновод). Причём, если векторы поля (В, Н) лежат в фиксиров. плоскостях (E, к) н (Н, к), т. е. имеют фиксиров. направления в пространстве, используется термин «вйлны линейной поляризации». Суперпозиция двух линейно поляризованных волн, распространяющихся в одном направлении (к) и имеющих одинаковую частоту ?м), но отличающихся направленностью векторных полей, даёт в общем случае волну эллиптической поляризации. В ней концы векторов ? и H описывают в плоскости,
Q 5 Физическая энциклопедия, т. 4
перпендикулярной к, эллиптнч. траентории, ориентированные по правому илн по левому винту в направлении к в зависимости от знака н величины разности фаз (Дф) между исходными линейно поляризованными составляющими. Соответственно, такая волна наз. право- или левополяризованной, что не совпадает с терминологией, принятой в оптике, где отсчёт направления вращения вектора поля ведётся в направлении (—к), т. е. в направлении на источник. В частном случае вырождения эллипсов в окружности волны становятся циркулярно поляризованными. Иногда именно волны с циркулярной (круговой) поляризацией выбирают в качестве нормальных люд среды. Линейно, эллиптически и циркулярно поляризованные волны являются полностью поляризованными волнами. Неполярнзов. волны имеют в отличие от них некоррелированное во времени случайное направление векторов полей (Е и Н) (в оптике — естественный свет). Когда в волновом поле наряду со случайной присутствует ещё н полярнзов. составляющая, то говорят о частично поляризованных волнах, количественно характеризуемых степенью поляризации, равной отношению средней по времени интенсивности поляризованной части излучения к полному её значению (см. Когерентность).
Весьма сложными полярнзац. свойствами обладают пространственно неоднородные волны, к-рые в принципе можно рассматривать как суперпозицию однородных плоских воли (см. Волновод). При этом характер поляризации векторов E н H часто оказывается различным. Так, если в бегущих вдоль оси х волнах типа TM поле H ориентировано в поперечной к к плоскости (Hi к), а поле E образует эллипс поляризации в плоскости (Е, к), то в волнах типа TE данное свойство видоизменяется (Е —*¦ Н, H-* —Е). Для чисто стоячих волн приходится всегда указывать, относительно какого направления ориентированы эллипсы поляризации.
В неоднородных средах, как правило, описать поляризацию волновых полей очень трудно. Обычно ограничиваются рассмотрением лишь случая кусочно-однородных сред, в частности задачи о паденнн плоской волны на резкую границу раздела двух однородных изотропных сред (см. Френеля формулы).
В анизотропных средах волны разной поляризации имеют разл. скорости распространения и разл. коэф. затухания. Поэтому при падении волны на границу раздела с анизотропной средой могут возникать сразу неск. преломлённых воли, распространяющихся под углами, отличными от устанавливаемых Спелля законами. Такие свойства анизотропных сред лежат в основе многих поляризационных приборов (разл. поляризаторов, деполяризаторов, поляризац. анализаторов, компенсаторов и т. п.).
