光学力矩：电磁自旋与轨道角动量守恒定律及其意义

自旋与轨道角动量基本守恒方程中所涉及的物理导致了我所揭示的新定律与现象。为此，我分析了电磁场被一个由小粒子构成的典型系统散射的过程，该粒子我假定为广义偶极子。具体而言，在相当一般的条件下，这些定律有助于理解这些角动量各自对场施加于物体的电磁力矩的贡献与权重，该力矩被证明由消光部分和散射（或反冲）部分组成。这导致对其效应的解释不同于迄今许多理论与实验工作所采取的看法，并意味着反冲力矩的一部分抵消了通常所谓的本征力矩，而后者常被认为负责粒子的自旋。此外，我获得了波的空间结构对此力矩的贡献，该贡献迄今未知，显示了其在物体轨道运动中的效应，并证明它经常在单粒子上导致负力矩，即与入射螺旋度相反，产生与其自旋相反的轨道运动。进而，我建立了电磁力矩向保守与非保守分量的分解，其中螺旋度及其流扮演了类似于电磁力中能量及其通量的角色。我用光束的例子阐释这些现象，并展示了某些傍轴公式的困难，其场不满足横向性条件。