Linjär polarisation eller plan polarisering av elektromagnetisk strålning är en sorts vågpolarisering , där den elektriska eller magnetiska fältvektorn är begränsad till strikt en riktning och strikt ett plan. I fallet med linjär polarisation degenererar dess ellips till ett rakt linjesegment som bestämmer positionen för polarisationsplanet [2] . Den elektriska fältvektorn bestämmer orienteringen av en linjärt polariserad elektromagnetisk våg (dvs om den elektriska fältvektorn är vertikal, kommer strålningen att vara vertikalt polariserad) [3] [4] .
Lösningen av den elektromagnetiska vågekvationen för en klassisk sinusformad plan våg i elektriska och magnetiska fält är som följer:
Här är k vågtalet ,
är vågens vinkelfrekvens , och är ljusets hastighet .
I detta fall , fältamplituden, sedan [1]
är Jones-vektorn i xy- planet [1] .
En våg är linjärt polariserad om fasvinklarna är lika , dvs.
.I ett sådant fall är vågen linjärt polariserad i en vinkel med avseende på den horisontella axeln (x-axeln), och Jones-vektorn kan uttryckas enligt följande:
.Tillståndsvektorer för linjär polarisering i x eller y är specialfall av en given tillståndsvektor.
Om enhetsvektorerna är sådana att
,då kan polariseringen i xy- planet uttryckas på följande sätt
.I allmänhet, om vågorna och har antingen samma faser eller faser med en skillnad på 180° [2] , så är summan av deras vektorer en linjärt polariserad våg med polarisationsvektorn riktad i en vinkel mot vektoraxeln och med amplitud . Om deras faser är olika, kommer vågen att polariseras elliptiskt [5] .
Jones-vektorer kan ta olika former beroende på ljusets polarisationsriktning. I synnerhet särskiljs följande Jones-vektorer för linjär polarisation: [1]
Följande Jones-matriser motsvarar olika optiska element: [1]