Name: Aレベル物理学偏光とは？ (A Level Physics: What is polarisation?)
Uploaded: 2024-10-02T10:37:31.000Z
Duration: 4 min 44 s

Hello everyone, welcome back to Z-Physics.

未来進行形

Today we are going to be talking about polarisation.

今日は二極化について話そう。

Now what does it mean for a wave to be plane polarised?

では、波が平面偏波であるとはどういうことだろうか？

A wave is plane polarised if the particles or the electromagnetic field oscillate in a single plane only.

粒子または電磁場が単一平面内で振動する場合、波は平面偏波である。

And this is a property of transverse waves.

そしてこれは横波の特性である。

So both of these aspects are very important for this definition.

つまり、この2つの側面はこの定義にとって非常に重要なのだ。

For instance, you could have a piece of string.

That piece of string could be oscillated in multiple different directions.

その糸は複数の異なる方向に振動させることができる。

For instance, we could choose to oscillate this in the vertical plane, like so.

例えば、垂直面で振動させることもできる。

So each of those particles are going to be moving up or down along here.

つまり、それぞれの粒子はここに沿って上下に動くことになる。

So each of them is going to be going up or down, up or down, up or down.

だから、それぞれが上がったり下がったり、上がったり下がったりしている。

However, we can also choose to oscillate this piece of string in the horizontal plane as well.

しかし、この弦を水平面内で振動させることもできる。

In that case, the particles are going to be moving horizontally along this plane, like so.

その場合、粒子はこの平面に沿って水平に移動することになる。

And a wave is said to be plane polarised if the particles oscillate in a single plane.

また、粒子が単一平面内で振動している場合、波は平面偏光していると言われる。

Let's have a look at a few conventions for denoting some different types of polarisation.

いくつかの異なるタイプの偏光を表す慣例を見てみよう。

Let's start off with some unpolarised waves.

For instance, sunlight tends to be unpolarised.

例えば、太陽光は偏光していない傾向がある。

So this means that the electromagnetic field is oscillating in many different planes.

つまり、電磁場はさまざまな面で振動しているということだ。

Some of it is going to be in the horizontal plane, some of it is going to be in the vertical plane.

その一部は水平面に、一部は垂直面になる。

And this is denoted with the following symbol.

そして、これは次の記号で示される。

So essentially it's a cross with denoting that the particles are moving both up and down.

つまり、粒子が上下に動いていることを示す十字架なのだ。

They have a component moving up and down, a vertical component.

上下に動く成分、垂直成分がある。

And they also have a horizontal component, which denotes that the particles or the electromagnetic field will be moving horizontally as well, or a mixture of all of them.

また、水平方向の成分もあり、これは粒子や電磁場が水平方向にも移動していることを示す。

If the particles or the EM waves are polarised in the vertical plane, we often denote this simply with an arrow moving up and down, like so.

粒子や電磁波が垂直面で偏光している場合、矢印を上下に動かして単純に表すことが多い。

And if it's horizontally plane polarised, we can also denote this with a horizontal arrow to show that the electromagnetic field or the particles are oscillating in the horizontal direction.

また、水平平面偏光であれば、電磁場や粒子が水平方向に振動していることを示すために、水平矢印で示すこともできる。

OK, guys, well, let's have a look at how this works in terms of polarising filters.

では、偏光フィルターについて見てみよう。

Let's imagine that we have some unpolarised light, for instance, and we can see that the EM wave is oscillating in both planes in this case.

例えば、偏光していない光があるとしよう。この場合、電磁波は両方の面で振動していることがわかる。

As soon as it reaches what is known as a polarising filter, the component which is oscillating in the horizontal direction will be absorbed and only light which is oscillating in the vertical plane will pass through the polarising filter.

偏光フィルターと呼ばれるものに到達すると、水平方向に振動している成分は吸収され、垂直方向に振動している光だけが偏光フィルターを通過する。

So this means that the light will look like this as it emerges out of the polariser.

つまり、偏光板から出た光はこのようになる。

OK, guys, now let's add a second polarising filter.

よし、みんな、2枚目の偏光フィルターを追加しよう。

And let's make sure that we rotate the second polarising filter at 90 degrees to the first one.

そして、2枚目の偏光フィルターを1枚目の偏光フィルターに対して90度回転させることを確認しよう。

So the first one, you can see it had a vertical orientation and this one has a horizontal orientation.

最初のものは縦向きで、これは横向きだ。

In this case, light which is vertically polarised will be absorbed.

この場合、垂直偏光の光は吸収される。

So this means that no light is going to go through as there's no component oscillating in the horizontal plane and the second filter will only let light through which is oscillating in the horizontal plane.

つまり、水平面内で振動する成分がないため、光は通過せず、2番目のフィルターは水平面内で振動する光だけを通過させることになる。

OK, guys, so hopefully you've enjoyed my explanation of polarisation.

さて、偏光についての私の説明を楽しんでもらえただろうか。

 Thank you very much for watching and I'm going to see you in the next video.

ご視聴ありがとうございました。また次のビデオでお会いしましょう。