轴子背景中的光线偏折

本工作中，我们通过求解轴子电动力学的完整解来研究光的折射，并考虑存在额外等离子体成分的可能性。随后我们聚焦于远小于背景尺度的波长，以确定折射是否可由几何光学描述。我们也允许存在额外的等离子体成分。在无等离子体时，对于相对光轴的小入射角，轴子电动力学与几何光学吻合良好，折射发生于 $\mathcal{O}(g_{a \gamma \gamma}^2)$。然而，对于远离光轴的射线，与几何光学的吻合失效，主导折射需借助完整波光学处理，发生于 $\mathcal{O}(g_{a \gamma \gamma})$。在存在足够大等离子体质量时，光的波动性被抑制，几何光学与完整理论对所有射线均吻合良好。因此，我们的结果表明有必要对轴子背景中的透镜效应与射线追踪开展更全面的研究，包括完整计入折射中新颖的 $\mathcal{O}(g_{a \gamma \gamma})$ 波光学贡献。