【3月6日実施】システムメンテナンス実施のお知らせ

TM偏光とTE偏光/s偏光とp偏光・・・混乱しています。

s偏光とp偏光はなんとなくわかりました。
s偏光:入射面に垂直な偏光方向
p偏光:入射面に平行な偏光方向

以前にあった質問(http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=152029)で
>偏光の方向を示す言葉として、TE(Transverse Electric field)、
>TM(Transverse Macnetic field)という言葉も使われます。
>TEは電場が横方向なので「水平偏光」、TMは磁場が横方向なので「垂直偏光」となります。
という回答があったのですが、これも入射面に対して横方向(つまり平行?)なのでしょうか?
とすると、s偏光=TM偏光(p偏光=TE偏光)といえるのですか?
そもそもTM偏光とTE偏光/s偏光とp偏光に相関はあるのですか??

なぜ混乱し始めたかというと、別の観点からの説明で、TM偏光とTE偏光について
線状の格子(もしくは溝)への入射では、
格子に垂直な偏光:TM偏光
格子に平行な偏光:TE偏光
と書いてあるものがありました。
二つの説明が正しいとすると、格子が入射面に垂直方向にある場合のp偏光は、TM偏光なのかTE偏光なのか・・・???

とくにTM偏光とTE偏光というのはどういう偏光を指すのかが知りたいです。
まとまらずすみませんが、詳しい方教えてください。

A 回答 (4件)

ご当人が説明いたします。



通常光の偏光方向は電場の方向を指します。
s偏光というと電場が入射面に垂直というわけです。

さて、TE,TMと言う場合は「何に対して横なのか」が問題となります。
格子を取り上げた場合は、格子の方向に横に並ぶ方向が電波方向=TE偏光となります。
これがわかれば直交する方向はTMになりますね。
(transverseに対する言葉はlongitudinalになります)

つまり何かの基準となる方向に対してTEとかTMとか言うわけです。

一方s,p偏光は「入射面」に対して言うことが決まっています。

では両者の関係はというとTE,TMを入射面に対して使うことはありません。(理由はよくわかりませんが必要性がないのでしょう)

で、s,p偏光とTE,TMでは決定的な違いがあります。
s,p偏光はある境界面があり、「斜め方向に入射」するときしかs,p偏光という区分はありません。
なぜならば、境界面に垂直であればそもそも入射面が定義できないからです。

一方TE,TMは、たとえば格子を基準に取れば入射角によって区別できないと言うことはありません。
(強いて言うと、格子の方向と光の進行方向が一致するとそういう状態になりますが、普通そういう状態はありませんよね)

だから、たとえば格子面に光が入射するとき、垂直入射であればTE,TM偏光などと言うことは出来ますが、このときにはs,p偏光という区別はありません。

以上で両者必要に応じて使い分けている訳です。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

ていねいに説明していただいたので、TM・TE偏光と、s・p偏光の区別は大体わかった気がします。
ただ、TM・TE偏光に関してまだ納得できてないのですが、transverseというのは辞書で引いたら
横切る・交差する、だったので垂直の意味かと思ってたのですが・・・違うんですか?
格子の話で何を基準にしているのかがよくわからないのですが、
||||| という格子の場合、↑の方向がTEで、→がTMですよね?で、基準となる方向は、↑?
それで、「格子の方向に横に並ぶ方向が電波方向=TE偏光」というのが、
TEが、基準となる方向に平行という意味ならわかりますが、垂直という意味ならおかしいですよね?
これは・・・どうなんでしょう?

お礼日時:2003/10/23 09:59

>平行だったんですね


厳密に言うと平行でなくても良いわけですね。
(格子に対して光が斜めに入射しているとき、光の進行方向から眺めると平行に見えるが、真横から見れば平行に見えない)
「平行」という言葉は三次元的にどこから見ても平行の時に限られますので。

>私は女なので
大変失礼しました、お下品なたとえですいません。(笑)
光学に興味のある女性はそれほど多くありませんので、先入観があったようです。
(でも現在光学研究者としてご活躍の女性も沢山いて、何人かは私もご存じの人がいますので、ご質問者も名をあげて頂ければどこかでお会い出来るでしょう。とはいえ気づくことはないでしょうけど。^_^)

では。
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この回答へのお礼

何回も回答していただいてありがとうございました。

また何かこの手のことを質問することもあるかと思いますので
そのときはまたよろしくお願いします(^^)

お礼日時:2003/10/24 18:42

もうちょっとだけ補足します。

verticalでは水平線に対して垂直という意味になりますので、格子に対して垂直という意味ではperpendicularを使います。

平行であればparallelですね。で、なぜparallelを使わないかというと、この言葉だと電場と格子が本当に平行になっていなければならないからです。

でもよく考えてみてください。電場の方向が格子に対してTEのときに、斜め方向からp偏光となるように入射した場合、格子に対してはTEだけれども、格子に平行ではなくなります。つまり垂直入射の時にはparallelが使えますが、斜め入射の時にはparallelではないけど、格子と電場は同一平面状にあることになります。
それをTEと呼んでいるのです。

つまり両者ともに同一平面に横たわっていますから lyingの意味があるtransverseを使うのです。

では。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

わかりました!
どうやら根本的に勘違いしてたようですね。
TE・TMのtransverseは垂直ではなく平行だったんですね。
いろいろと教えてもらってやっとすっきりしました。
この問題に限らず、偏光というものには手を焼かされます・・・。

ちなみに私は女なので、彼女ではなく彼が横に・・・というイメージでいきます(笑)

お礼日時:2003/10/23 13:33

>垂直の意味かと思ってたのですが・・・違うんですか?


違います。垂直という意味ではありません。垂直であればverticalといいます。
transverse には lying という意味があります。

わかりやすいイメージとしては、彼女がベッドに寝ています。その横に寝るとします。
彼女とご質問者の体は平行になりますね?

つまりそういうことです。(笑)
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