Объясните, пожалуйста, доступным языком ФИЗИКА

Question

Почему лазерное излучение не является поляризованным само по себе и как достигается его поляризованность?

Answer 1

Всем известен рассказ про лавину совершенно одинаковых фотонов, рождённых из одного исходного за счёт вынужденного излучения. Но какова поляризация этого исходного фотона? В общем случае она случайна. . Боле того, кто сказал, что начальный фотон был один? Ведь спонтанное излучение постоянно происходит и каждый фотон спонтанного излучения, двигающийся вдоль оптической оси, рождает свою лавину! Так что в итоге получается свесь из лавин с самыми разными поляризациями.
И лишь если конструкция лазера такова, что одна из поляризаций чем-то выгодне всех остальных (особенности кристаллической структуры рабочего тела, наклонённые выходные окна трубок газовых лазеров и т. д. ) , лазер будет давать поляризованное излучение.

P. S. да, сам по себе лазер в общем не является источником когерентного излучения. Его излучение может быть даже белым! Всё зависит от конкретной конструкции: выделяет ли она как-то одну единственную длину волны или же есть куча равноправных линий.

Answer 2

Поляризация. Электромагнитные волны называются поляризованными, если направление векторов сохраняется неизменным в пространстве или изменяется по определенному закону. Различают линейно-поляризованное, поляризованное по кругу и эллиптически поляризованное излучение. С квантовой точки зрения поляризация объясняется выполнением правил отбора при излучении фотона, так что фотон может иметь магнитное квантовое число mj = 0 ± 1, сответствующе его магнитному моменту, а также спин, направленный противоположно этому моменту и имеющий строго дискретную ориентацию в пространстве, что и определяет анизотропию поляризации фотона. Так, если mj = 0, то излученный квант не имет спина и линейно поляризован, если mj = , то спин направлен в сторону движения фотона и излучение имет правую круговую поляризацию, если mj = -1 спин направлен в другую сторону и излучение имет левую круговую поляризацию. В зависимости от того, какие кванты когерентного излучения преобладают, будет тот или иной характер поляризации всего излучения. Если излучение не когерентно - говорить о поляризации не приходится, и такой свет называют естественным, но его можно сделать поляризованным с помощью поляризаторов.