Круговая поляризацияПравить

Круговая поляризация — состояние распространяющейся электромагнитной волны (например, световой), при котором концы её электрического и магнитного векторов Е и Н в каждой точке пространства, где проходит волна, описывают окружности в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны.

В России и США используются спутниковы станции, оснащённые вращающимися антенами с круговой поляризацией. В Европе — навигационные телевизионные станции оснащены прямолинеёной поляпизацией. Исторически так сложилось, что раньше СССР использовал для ТВ вещания спутники серии «Молния», находящиеся на высокоэлептических орбитах. Для приема сигнала и слежения за спутниками использовались станции, оснащенные весьма большими антеннами и дорогим высокочувствительным оборудованием Орбита 1-3 (такая станция долго стояла в Хабаровске). Это было связано с тем, что спутники постоянно двигались, и в случае использования круговой поляризации не требовалось корректировать поляризацию в зависимости от положения спутника. В случае применения линейной поляризации, то ее пришлось бы постоянно вращать. Например, в США за стандарт аналогично принята круговая поляризация (например, Интелсаты везде применяют круговую поляризацию).

Использование линейной поляризации в европеёских странах вызвано тем, что всё спутниковое вещание в Европе началось в конце 80-х годов. Для него были использованы спутники, находящиеся на стабильных геостационарных орбитах и для вещания в Ku-band в Европе была принята линейная поляризация.

Не исключено, что в ближайшее время при вещании на Россию в C-band не будет линейной поляризации, т.к. в России для спутникового вещания в качестве стандарта принята круговая поляризация.

4!!!!

Поляризация диэлектриков — явление, связанное с ограниченным смещением связанных зарядов в диэлектрике или поворотом электрических диполей, обычно под воздействием внешнего электрического поля, иногда под действием других внешних сил или спонтанно.

Поляризацию диэлектриков характеризует вектор электрической поляризации. Физический смысл вектора электрической поляризации — это дипольный момент, отнесенный к единице объема диэлектрика. Иногда вектор поляризации коротко называют просто поляризацией.

• Вектор поляризации применим для описания макроскопического состояния поляризации не только обычных диэлектриков, но и сегнетоэлектриков, и, в принципе, любых сред, обладающих сходными свойствами. Он применим не только для описания индуцированной поляризации, но и спонтанной поляризации (у сегнетоэлектриков).

Поляризация — состояние диэлектрика, которое характеризуется наличием электрического дипольного момента у любого (или почти любого) элемента его объема.

Различают поляризацию, наведенную в диэлектрике под действием внешнего электрического поля, и спонтанную (самопроизвольную) поляризацию, которая возникает в сегнетоэлектриках в отсутствие внешнего поля. В некоторых случаях поляризация диэлектрика (сегнетоэлектрика) происходит под действием механических напряжений, сил трения или вследствие изменения температуры.

Поляризация не изменяет суммарного заряда в любом макроскопическом объеме внутри однородного диэлектрика. Однако она сопровождается появлением на его поверхности связанных электрических зарядов с некоторой поверхностной плотностью σ. Эти связанные заряды создают в диэлектрике дополнительное макроскопическое поле с напряженностью Е₁, направленное против внешнего поля с напряженностью Е₀. Результирующая напряженность поля Е внутри диэлектрика Е=Е₀-Е₁.

Неполярные диэлектрики. К этому классу диэлектриков относятся вещества, состоящие из атомов и молекул, не обладающих собственными дипольными моментами в отсутствии поля. Типичными примерами таких веществ являются одноатомные благородные газы; газы, состоящие из симметричных двухатомных молекул – кислород, водород, азот; различные органические жидкости масла, бензины; из твердых тел – пластмассы.

В молекулах этих веществ центры положительных зарядов ядер и отрицательных зарядов электронных облаков совпадают (рис. 258). Под действием внешнего электрического поля происходит незначительное смещение центров этих зарядов, благодаря чему каждый атом приобретает индуцированный дипольный момент, направление которого совпадает с направлением внешнего приложенного электрического поля. Величина этого дипольного момента сложным образом зависит от напряженности внешнего поля. Однако в полях слабых по сравнению с внутриатомными полями величина индуцированного дипольного момента оказывается пропорциональной напряженности внешнего поля

,

где коэффициент пропорциональности α называется поляризуемостью молекулы.

Справедливость такой записи обосновывается малостью смещения центров положительных и отрицательных зарядов, а на малых изменениях любая функция может быть приближенно заменена на линейную. .

Так как каждая молекула приобретает дипольный момент то и весь диэлектрик в целом приобретает дипольный момент. Величина этого дипольного момента может служить характеристикой степени поляризации диэлектрика. Однако более удобно ввести «точечную» характеристику воздействия электрического поля на диэлектрик. Для этого внутри диэлектрика небольшой объем ΔV, индуцированный дипольный момент этого объема равен сумме дипольных моментов отдельных молекул, находящихся внутри рассматриваемого объема , отношение этого дипольного момента к объему называется поляризацией ^[1] (вектором поляризации) диэлектрика

. (1)

Как обычно, данная характеристика становится «точечной», при объеме выделенной части, стремящейся к нулю (ΔV → 0).

Если индуцированный дипольный момент каждой молекулы пропорционален напряженности внешнего поля, то и дипольный момент каждой части диэлектрика также пропорционален напряженности внешнего поля. Поэтому связь между вектором поляризации и напряженностью внешнего поля принято записывать в виде

, (2)

где χ (греческая буква «хи») – называется поляризуемостью вещества. Поляризуемость вещества в отличии от поляризуемости тела и молекулы является безразмерной величиной, характеризующей данное вещество. В отличие от проводников, где воздействие поля характеризуется величиной индуцированных зарядов, для диэлектриков такой характеристикой является дипольный момент единицы объема, то есть вектор поляризации.

Рассмотренный механизм поляризации неполярных диэлектриков называется индукционным.

5,7!!!!!