Impulso angular axial de la luz

El momento angular axial de la luz (MAA) es el componente del momento angular de la luz asociado con el espín cuántico y la polarización circular o elíptica de la onda.

Las expresiones matemáticas que se muestran a la derecha de las figuras dan los tres componentes del campo eléctrico, en notación compleja, de una onda plana circularmente polarizada que se propaga en la dirección z {\displaystyle z} ( x {\displaystyle x} y y ¿Por qué?} son ortogonales a la dirección de propagación). Adoptando la convención desde el punto de vista del receptor, hasta el signo ± {\displaystyle \ pm } el signo positivo (+) se asigna para las polarizaciones circulares izquierda y negativo (-) para las polarizaciones circulares derecha (-) . El MAA se dirige a lo largo del eje del haz (paralelo si es positivo, antiparalelo si es negativo). Se puede considerar que una onda electromagnética está polarizada circularmente cuando sus campos eléctricos y magnéticos giran continuamente alrededor del eje del haz durante la propagación. La polarización circular se deja ( L {\displaystyle L} ) o derecho ( R ¿Por qué?} ) dependiendo de la dirección de giro del campo y también dependiendo de la convención utilizada: desde el punto de vista de la fuente o el receptor. Ambas convenciones se usan en ciencia según el contexto y en óptica la convención se usa más comúnmente desde el punto de vista del receptor. Cuando un haz de luz se polariza circularmente, cada uno de sus fotones lleva un momento angular axial (MAA) de ± ℏ Método de codificación de datos: } , donde ℏ {\displaystyle \manejadores } es la constante de Planck reducida. La figura anterior muestra la estructura instantánea del campo eléctrico izquierdo ( L {\displaystyle L} ) y derecho ( R ¿Por qué?} ) luz polarizada circularmente en el espacio. Las flechas verdes indican la dirección de propagación.

La expresión general para el momento angular axial (MAA) en el límite parasitario indica con Y {\displaystyle \mathbf {E} } y A {\displaystyle \ mathbf {A} } el campo eléctrico y el potencial vectorial magnético respectivamente, ϵ 0 {\displaystyle \ epsilon _ {0}} es la permitividad del vacío utilizando unidades de medida. En la teoría cuántica del campo electromagnético, el MAA es una magnitud cuántica observable, descrita por un operador correspondiente: donde u k ¿Cómo puedo obtener más información?} }} es el vector unitario en la dirección de propagación, a ^ k , π † Por ejemplo, se puede utilizar el nombre de usuario. }} y a ^ k , π Por ejemplo, se puede utilizar el nombre de usuario. }} son los operadores de creación y aniquilación para fotones en modo K y estado de polarización respectivamente π {\displaystyle \ pi } En el caso de las ondas monocromáticas: en esta expresión se puede observar, en particular, que el MAA es distinto de cero cuando la polarización de la luz es elíptica o circular, mientras que desaparece si la polarización de la luz es lineal. En este caso, para un solo fotón, el MAA puede tener solo dos valores (valores propios del operador MAA): las autofunciones correspondientes que describen fotones con valores cuantificados de MAA se describen como ondas polarizadas circularmente: .

Cantidades físicas

Luz

Oscuridad

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Número de onda

En física el número de onda ν ¯ {\displaystyle {\bar {\nu }}} , es el número de oscilaciones de una onda en la unidad de longitud...

Metáfora

Simbolo

Ola

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