קיטוב

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

קיטוב הוא תכונה פיזיקלית של גלי רוחב בתווך או במרחב תלת ממדי. בפרט, היות ואור הוא גל אלקטרומגנטי במרחב תלת ממדי, קיטוב הוא תכונה של האור. לעין האנושית רגישות נמוכה ביותר לתכונה זו, ולכן קיטוב הוא מושג לא אינטואיטיבי. כדי "לראות" את הקיטוב של האור צריך בדרך כלל להשתמש במקטב, אם כי לאחר אימון מתאים יש אנשים שמסוגלים, בנסיבות מסוימות, להבחין, בקושי, בקיטוב.

המסלול שמתווה קצה וקטור השדה החשמלי עבור קיטובים שונים
הגדל
המסלול שמתווה קצה וקטור השדה החשמלי עבור קיטובים שונים

גל הוא שינוי מחזורי בזמן ובמרחב של תכונה פיזיקלית כלשהי. למשל, גל אלקטרומגנטי הוא שינוי מחזורי של השדה החשמלי ושל השדה המגנטי. וקטור השדה החשמלי בנקודה כלשהי במרחב משנה את כיוונו בזמנים שונים, באופן מחזורי. אפשר לשרטט את המסלול שמתווה קצה הווקטור. במקרה הכללי ביותר המסלול הוא אליפסה כלשהי, ואז אומרים כי האור מקוטב אליפטית. ישנם שני מקרים פרטיים מיוחדים: אם המסלול הזה הוא קו, אומרים שהאור מקוטב קווית. אם זהו מעגל הרי שזהו אור מקוטב מעגלית. ייתכן גם מצב שבו המסלול איננו מחזורי, אלא הוא אקראי. זהו המצב כשהאור לא מקוטב והוא תוצאה של הרכבה של גלים רבים ממקורות שאין בינם קשר. כך למשל האור מנורת להט נפלט מרצף של נקודות שפולטות באופן בלתי תלוי, ולכן האור יהיה בעל קיטוב אקראי.

[עריכה] ניתוח מתמטי

תיאור זה ניתן להבין טוב יותר בבחינת הביטוי המתמטי המתאר גל מישורי:

\vec E=E_x\hat x\cos (\omega t + kz)+ E_y\hat y\cos (\omega t +kz +\phi)

ביטוי זה נכון לגל שמתקדם בכיוון ציר \hat z. כאן \vec E הוא וקטור השדה החשמלי בזמן \ t ב-(\ z,\ y,\ x), נקודה כלשהי במרחב, ו-\ k ו-\ \omega הם מספר הגל ותדירותו, בהתמדה. וקטור זה הוא תאור פרמטרי של עקומה במישור xy. בהתאם לערכים שונים של \ E_x, E_y, \phi עקומה זו יכולה להיות קו, מעגל או - במקרה הכללי - אליפסה.

[עריכה] קיטוב בטבע

בטבע ניתן למצוא דוגמאות הן לאור מקוטב והן לאור לא מקוטב. אור השמיים, למשל, הוא דוגמה לשני המקרים, שכן אור זה הוא מקוטב כשצופים בשמיים בכיוון מרוחק ביותר מכיוון השמש, אך הוא אינו מקוטב קרוב לשמש.

[עריכה] מקטב

מקטב הוא רכיב אופטי ההופך אור למקוטב. ישנן מספר דרכים לייצר מקטבים, הנפוצה ביותר נקראת מקטב פולארויד. מקטב זה עשוי מפיסת פלסטיק המעבירה אור רק בקיטוב שכיוונו ניצב לכיוון שרשראות הפולימרים של הפלסטיק הזה. שיטה אחרת לקיטוב האור היא באמצעות החזרה בזווית ברוסטר או בזווית קרובה אליה. כמו כן ניתן לקטב אור באמצעות פיזור (למשל אור השמיים) ובאמצעות התקנים המבוססים על גבישי שבירה כפולה.

כאשר אור עובר דרך מקטב, האור הופך להיות מקוטב בכיוון הנקבע על פי המקטב. כאשר האור הפוגע במקטב אידאלי הוא מקוטב מלכתחילה, עצמת האור נקבעת על פי הזווית בין כיוון הקיטוב של האור הנכנס ובין כיוון המקטב, על פי חוק הנקרא חוק מאולוס.