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(偏振)光的随机与微粒理论

综合物理 2023-03-30 v4

摘要

光的微粒理论和随机过程理论在文献中均为人所熟知。然而,它们并未被系统地结合用于描述光学现象。存在一些光学现象,例如著名的三偏振片实验或其他与光偏振相关的现象,从未利用光量子(光子)的概念进行定量和定性解释。这一状况在 2022 年发生改变,当时在随机过程理论框架内引入了无记忆且独立(IM)的随机过程。它适用于基于实验数据确定表征单个光子与光学元件相互作用(透射或反射)的概率(密度)函数。该过程具有无记忆(马尔可夫)性质,并假定单个光子与光学系统的相互作用是相互独立的。我们推导了在光偏振背景下分析数据所需的公式。对三偏振片实验进行了示例分析,并确定了概率(密度)函数的数值结果。这些原创结果在文献中此前是缺失的。结果表明,借助随机 IM 过程以及广义的随机过程理论,光的微粒理论描述光学现象的能力可得到显著扩展。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.10280,
  title  = {Stochastic and corpuscular theory of (polarized) light},
  author = {Jiri Prochazka},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.10280},
  year   = {2023}
}

备注

22 pages, 11 figures, 1 table