Soviet_Mario ha scritto:
> Ho bisogno di chiarimenti riguardo a un argomento che nessuno vuole mai
> spiegare o che lo spiega piuttosto male. Diciamo che chi lo sa di norma
> ha altri programmi/priorit�, e lo vede (peraltro giustamente) come molto
> marginale nel SUO programma. Altri che lo devono fare in qualche modo
> non ne sanno niente. Per me � opzionale, ma se riuscissi a capirne
> qualcosa, potrei avere il tempo di farlo : ergo chiedo a voi.
>
> Faccio alcune premesse da cui riterrei di poter partire : se sono
> palesemente errate o se si possono dire meglio correggetemi. Cmq devo
> operare in un contesto di forte semplificazione e riduzione, ergo se i
> concetti sono solo grossolani e non proprio errati, potrebbero essere
> adatti, diciamo.
>
> La luce linearmente polarizzata pu� immaginarsi come scomponibile (come
> ogni grandezza vettoriale peraltro) in due componenti di luci
> circolarmente polarizzate, una destrorsa e una sinistrorsa, di pari
> ampiezza e con fasi sincrone.
Giusto, anche se di solito si ragiona esattamente al contrario: la luce
circolarmente polarizzata puo' immaginarsi composta da due componenti
ortogonali di luce polarizzata, di pari ampiezza e frequenza, e sfasate
di +-pi/2. Se le due componenti non hanno pari ampiezza il risultato e'
luce a polarizzazione ellittica.
Nell'operazioni inversa che fai tu, quindi, scomponi la luce polarizzata
linearmente in *4* componenti lineari anch'esse, di cui due si sommano e
due si annullano, esattamente come dici qui:
> Siccome le componenti orizzontali di queste (considerando ad es. il solo
> vettore campo elettrico) sono uguali e contrarie in ogni istante, mentre
> quelle verticali sono uguali e concordi in ogni istante, la loro
> risultante � un vettore che oscilla nel piano "speculare" delle due.
...
> Volendo generalizzare (questo mi � stato suggerito ma non ho potuto
> approfondire), anche luci ellitticamente polarizzate potrebbero
> andare, cmq chiarire ci� non � urgente.
Si': scomponendo le onde polarizzate ellitticamente come sopra, e'
facile vedere che la risultante giace sempre su una linea se le ellissi
hanno gli assi maggiori e minori eguali ed entrambe raggiungono
contemporaneamente il valore massimo di E (la risultante giace sulla
bisettrice dell'angolo fra i due assi maggiori, o anche fra i due assi
minori: coincidono).
Forse cio' si ottiene anche sotto altre condizioni, su cui ora non vado
a fare un'indagine esaustiva (ma se ti interessa ci si puo' ragionare).
> Considerazione a latere : cos'� esattamente una luce circolarmente
> polarizzata ? E' forse una luce in cui il piano di oscillazione del
> (dei) campo elettrico (magnetico) ruota durante la propagazione ? E se �
> ci�, come accade ? Se no, che diamine � ?
Se fissi l'attenzione su un asse di propagazione e disegni a un certo
istante il vettore E in tutti i suoi punti, ottieni una specie di cavatappi:
http://www.fisica.uniud.it/URDF/secif/ottica/img/corni_f26.gif
(figura tratta da
http://www.fisica.uniud.it/URDF/secif/ottica/corni4.htm )
*come qualsiasi altra forma d'onda*, il cavatappi si "muove rigidamente"
nella direzione di propagazione con velocita' c; se fissi l'attenzione
su un particolare punto per un certo tempo, ad ogni periodo il vettore E
compie un giro completo attorno all'asse.
> Poi, e questo � l'unico punto su cui, forse ingenuamente, non intravedo
> difficolt� concettuali, si considera che ognuna delle due luci
> circolarmente polarizzate, destrorsa e una sinistrorsa, attraversando un
> mezzo chirale, hanno un diverso indice di rifrazione. E' chiaro che la
> probabilit� di interagire con le varie regioni "piene" (di densit�
> elettronica) che ciascuna incontra non saranno uguali.
> Si pu� quindi proseguire dicendo che una delle due componenti rallenta
> pi� dell'altra componente.
Non so nulla su mezzi con indice di rifrazione chirale e mi e' difficile
pensare che l'indice di rifrazione di un mezzo possa dipendere da *una
componente* dei campi anziche' dal loro valore totale; ma, se tu dici
che esistono, lo accetto come postulato.
> Ma, e qui ho il primo dubbio grosso : rallenta in quanto cambia
> frequenza o lunghezza d'onda ? Io direi la seconda, ma boh, intuisco poi
> giusto ?
Si', certamente: nessun mezzo puo' produrre un cambiamento di frequenza.
Per convincertene, pensa al tempo che impiega un fronte d'onda a
percorrere il cammino ottico fra un emettitore e un rivelatore: il
fronte d'onda successivo impieghera' esattamente lo stesso tempo, per
cui il periodo misurato sara' sempre lo stesso.
Al contrario, passando dal vuoto a un mezzo rifrangente, proprio perche'
nel mezzo la velocita' di propagazione e' minore, la distanza fra il
fronte d'onda esattamente sulla superficie del mezzo e il successivo
ancora nel vuoto (cioe' la lunghezza d'onda nel vuoto) risultera'
maggiore della distanza fra il fronte d'onda esattamente sulla
superficie e il successivo, gia' nel mezzo (cioe' la lunghezza d'onda
nel mezzo).
> Infine, er pejo : se c'� questo rallentamento, perch� la luce
> LINEARMENTE polarizzata che deriva dalla composizione vettoriale delle
> due viene ruotata di un angolo costante (fissato lo spazio percorso), e
> non, invece, ruota a velocit� costante ?
*Procedendo* lungo l'asse di propagazione nel mezzo chirale alla stessa
velocita' di una delle due componenti, il campo risultante
effettivamente "ruota" (mentre nel vuoto mantiene la stessa direzion),
perche' lo sfasamento dell'altra componente varia linearmente con la
distanza: ma, giunto a uno stesso punto (o dopo l'uscita dal mezzo), lo
sfasamento rimane quello che e', e la risultante giace sempre sullo
stesso piano (passante per l'asse di propagazione) anche per le onde che
arrivano dopo, che hanno effettuato lo stesso percorso e subito la
stessa rotazione.
> Io non riesco minimamente a intuire perch� debba solo piegarsi il piano
> di polarizzazione, mentre avrei l'impressione che questo dovesse ruotare
> anche esso, subire una specie di precessione diciamo.
> Ho provato a fare dei disegnini con le lancette di due orologi, di cui
> uno che va pi� lento, e la risultante mi sembra ruoti, non che mantenga
> uno sfasamento costante.
Quello che dici e' giusto: ma nell'esperimento mentale che fai, tu pensi
di stare *attraversando* il mezzo chirale a velocita' minore di entrambe
le componenti, rappresentando entrambe con vettori rotanti. Mentre
*procedi*, certo, la risultante delle due "lancette" ruota rispetto alle
lancette. Quando esci dal mezzo, il secondo orologio torna a muoversi
con la stessa velocita' del primo, e la risultante mantiene la rotazione
accumulata rispetto alla risultante che avevi prima di entrare nel mezzo.
> Vi prego : fare il tentativo di ficcarmi in zucca questa cosa.
Credo che tu abbia trovato difficolta' a dover pensare
contemporaneamente a diversi oggetti "rotanti" in relazione non banale
fra loro: i due campi elettrici misurati in uno stesso punto, i due
campi elettrici misurati procedendo lungo la direzione di propagazione
con velocita' diversa da quella delle onde, e magari anche i fasori di
ognuna delle componenti lineari. Figuriamoci i ragazzi...
> Non lo
> dico manco tanto per me stesso (in effetti mi interessa in modo
> modesto), ma perch� se ne capissi quel tanto che basta, sicuramente
> potrei fare un'opera pia per quei ragazzi che sento sciorinare a memoria
> frasi strampalate su questa benedetta luce polarizzata (che gli spiegano
> biologi, geologi e quant'altro)
Se con quanto ho scritto non sono riuscito a farti visualizzare come
funzionano le cose, temo che l'unico modo sia di trovare in rete o fare
ex novo dei disegni piu' esplicativi.
Che eta' hanno questi ragazzi?
ciao
--
TRu-TS
Buon vento e cieli sereni
Received on Sun Dec 05 2010 - 16:31:11 CET
