平面（紫色の線）に沿って直線偏光した光波（青色）の電場図。この光波は、互いに直交し同位相の2つの成分（赤色と緑色の波）から構成される。 電気力学 において、電磁放射 の直線偏光 または平面偏光とは 、電場 ベクトルまたは磁場 ベクトルが伝搬方向に沿った特定の平面に閉じ込められることを指します。直線偏光 （フランス語: polarisation rectiligne ）という用語は、1822年にオーギュスタン＝ジャン・フレネル によって造語されました。 [ 1 ] 偏光 偏光面を
直線偏光電磁波の向きは、電場 ベクトルの方向によって定義されます。[ 2 ]
数学的記述 電磁波方程式の 電場 と磁場 に対する古典的な 正弦 波平面波解は（cgs単位）である。
E （ r 、 t ） = | E | R e { | ψ ⟩ exp [ 私 （ k z − ω t ） ] } {\displaystyle \mathbf {E} (\mathbf {r} ,t)=|\mathbf {E} |\mathrm {Re} \left\{|\psi \rangle \exp \left[i\left(kz-\omega t\right)\right]\right\}} B （ r 、 t ） = z ^ × E （ r 、 t ） / c \displaystyle \mathbf {B} (\mathbf {r} ,t)={\hat {\mathbf {z} }}\times \mathbf {E} (\mathbf {r} ,t)/c} 磁場の場合、kは波数 である。
ω = c k {\displaystyle \omega _{}^{}=ck} は波の角周波数 であり、c {\displaystyle c} は光の速度 です。
ここ∣ E ∣ {\displaystyle \mid \mathbf {E} \mid } 振幅 であり、
| ψ ⟩ = d e f （ ψ x ψ y ） = （ コス θ exp （ 私 α x ） 罪 θ exp （ 私 α y ） ） {\displaystyle |\psi \rangle \ {\stackrel {\mathrm {def} }{=}}\ {\begin{pmatrix}\psi _{x}\\\psi _{y}\end{pmatrix}}={\begin{pmatrix}\cos \theta \exp \left(i\alpha _{x}\right)\\\sin \theta \exp \left(i\alpha _{y}\right)\end{pmatrix}}} これはxy平面におけるジョーンズベクトル です。
位相角がα x 、 α y {\displaystyle \alpha _{x}^{},\alpha _{y}}
α x = α y = d e f α {\displaystyle \alpha _{x}=\alpha _{y}\ {\stackrel {\mathrm {def} }{=}}\ \alpha } これはある角度で偏光した波を表していますθ {\displaystyle \theta }
| ψ ⟩ = （ コス θ 罪 θ ） exp （ 私 α ） {\displaystyle |\psi \rangle ={\begin{pmatrix}\cos \theta \\\sin \theta \end{pmatrix}}\exp \left(i\alpha \right)} x方向またはy方向の線形偏光に対応する状態ベクトルは、この状態ベクトルの特殊な場合である。
単位ベクトルが次のように定義される場合
| x ⟩ = d e f （ 1 0 ） {\displaystyle |x\rangle \ {\stackrel {\mathrm {def} }{=}}\ {\begin{pmatrix}1\\0\end{pmatrix}}} そして
| y ⟩ = d e f （ 0 1 ） {\displaystyle |y\rangle \ {\stackrel {\mathrm {def} }{=}}\ {\begin{pmatrix}0\\1\end{pmatrix}}} すると、分極状態は「xy基底」で次のように表すことができます。
| ψ ⟩ = コス θ exp （ 私 α ） | x ⟩ + 罪 θ exp （ 私 α ） | y ⟩ = ψ x | x ⟩ + ψ y | y ⟩ {\displaystyle |\psi \rangle =\cos \theta \exp \left(i\alpha \right)|x\rangle +\sin \theta \exp \left(i\alpha \right)|y\rangle =\psi _{x}|x\rangle +\psi _{y}|y\rangle }
参考文献 ジャクソン、ジョン・D. (1998).古典電磁気学（第3版） . ワイリー. ISBN 0-471-30932-X 。 ↑ A. フレネル、「Mémoire sur la double réfraction que les rayons lumineux éprouvent en traversant les aiguilles de cristal de roche suivant les Directions parallèles à l'axe」、 1822 年 12 月 9 日閲覧。 H. de Senarmont、E. Verdet、および L. Fresnel (編)、 Oeuvres complètes d'Augustin Fresnel 、vol.731–51 ページ Zenedo : 4745976 、2021 (オープンアクセス)。 §9. ↑ シャピラ、ジョセフ、シュムエル・Y・ミラー（2007）。 リピーター付きCDMA無線機 。スプリンガー。73 ページ 。ISBN 978-0-387-26329-8 。
外部リンク 直線偏光のアニメーション（YouTube） 直線偏光と円偏光・楕円偏光の比較（YouTubeアニメーション） この記事は、連邦規格1037C（ 一般調達局） パブリックドメイン資料を組み込んでいます 。 2022年1月22日に オリジナル からアーカイブされました 。
この記事は、連邦規格1037C（一般調達局）からのパブリックドメイン資料を組み込んでいます。 2022年1月22日にオリジナルからアーカイブされました。![{\displaystyle \mathbf {E} (\mathbf {r} ,t)=|\mathbf {E} |\mathrm {Re} \left\{|\psi \rangle \exp \left[i\left(kz-\omega t\right)\right]\right\}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/49d0ead77a6019f80fe70165e4a322da55c79742)
