???????? 单个光子也可以经过偏振片分解为x轴和y轴两个分量,然后移动两个分量的相位,变 成左旋和右旋两种不同的光子。下面的电场强度“?”和磁感应强度“?”分别对应于右 旋光子和左旋光子。 zz ()() E=E[sinωt―ce?cosωt―ce](9―1) 0xy
{zz ()() B=B[±cosωt―ce+sinωt―ce](9―2) 0xy A 引进矢势,这个物理量符合关系 ?A E=―(10)
?t 积分不计积分常数求得 E 0 z z () A=―Edt=[cosω(t―c)e±sinωt―ce]11 () xy ∫ ω 此式与(2-2)比较得到 B 0 B=±ωA(12) E 0 E 0 利用电场和磁感应强度之间的关系(5)B=c得到 0 ω B=±A(13) c 这符合关系式(6)B=?×A 能流密度即坡印廷矢量为 1 =E×B(14―a) μ 0 1ωω =E×(±A)=±E×A(14―b) μccμ 00 ω =±(cεE×A)(14―c)
0 2 cεμ 00 =±ω(14—d) 这里用到了(7-a)式。可见,这里出现了一个自旋角动量流矢量 =cεE×A=±(15) 0 ω 印廷矢量总是沿着光子传播方向,而自旋角动量流密度却出现了与坡印廷相同与相反两 种情况。右旋光自旋角动量对应于与坡印廷矢量同向,左旋光自旋角动量对应于与坡印廷矢 量反向。 具有右旋和左旋的圆偏振光或称螺旋光的理论能够说明的问题比线偏振光理论要多,尤 0±? 其能够说明光子是玻色子的问题,玻色子的自旋角动量量子为,。但对于单个光子就 很难理解。单个光子能够被人为变形吗?如果所有的光子要么左旋要么右旋,不存在线偏振 ±? 光子,那么,光子的自旋角动量量子就是。实际上,自然的单个光子似乎都是线偏振的, 这样,当前在量子纠缠理论中流行的光子都是圆偏振光的理论就很难理解了?(9-1)(9-2) 用以表述光束不成问题,用以表述单个光子是令人费解的。 |
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