院試解答研究所

理工系の大学院入試の解答を作成しています。

スポンサーサイト

上記の広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。
新しい記事を書く事で広告が消せます。

偏極ベクトルとは…

今日は内部自由度の話題である。

一般に、座標に依存しないものを内部自由度と呼ぶが、これらに代表されるものに偏極ベクトルと電子スピンがある。

偏極ベクトルとは、フォトンにおいて状態を決める一つの自由度であり、このベクトルの自由度の選び方で円偏光や直線偏光といった状態を決定できる。
一方で電子スピンであるが、ゼーマン効果に代表されるように磁気などに作用する量である。

これらは、内部自由度という共通点から一般に同一視されることが多いが、この二つは異なる。

それはオペレータとしての性質である。

電子スピンの場合は、{Sx,Sy}=ihSzのように交換関係が成立する。しかし、偏極ベクトルにはその交換関係が成立しない。
その意味で、偏極ベクトルは電子スピンと大きく異なる。

この交換関係の有無は、物理現象においては非常に重要である。
なぜなら、交換関係とエネルギー固有値は密接に関係しているからだ。
そのため、現象としても電子スピンの場合はゼーマン効果などの物理現象がある一方、フォトンにはそれがない。

多くの人々が、なんとなくフォトンの変局ベクトルを電子スピンと同一視しているが、これらは異なる性質を持っている。
十分に注意されたい。

コメント

コメントの投稿


管理者にだけ表示を許可する

トラックバック

トラックバック URL
http://liberalscience.blog.fc2.com/tb.php/62-443488cc
この記事にトラックバックする(FC2ブログユーザー)

FC2Ad

上記広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。新しい記事を書くことで広告を消せます。