Campo electromagnético de la luz polarizada

Question

Necesito ayuda para encontrar una expresión para la instantánea de campo eléctrico y magnético de la luz polarizada en orden a escribir y evaluar el tiempo promedio en que la norma del vector de Poynting (es decir, la intensidad de la luz polarizada). Espero que esto sea una superposición de algunas funciones de base, pero, ¿cuántos y en qué se parecen? Son estos polarización lineal de ondas con una orientación aleatoria y cambio de fase?

$$\bar{E}(t,\bar{x})=\sum_{i}\bar{E}_{0,i}e^{i(\bar{k}\cdot\bar{x}-\omega t+\delta_{i})}$$ con $\|\bar{E}_{0,i}\|=\|\bar{E}_{0,j}\|$ ?

Answer 1

Luz polarizada no es una superposición de la luz polarizada (que sería de nuevo polarizado) sino una mezcla de las polarizaciones en todas las direcciones.

No puede ser descrito por una sola solución de las ecuaciones de Maxwell. En lugar de que uno necesita para el correcto modelado de la estadística de la versión de la electrodinámica. Ver el libro de óptica cuántica por Mandel y Lobo (su primera mitad es sobre el clásico del modelado de la luz).

Edit: tenga en cuenta que las mezclas y superposiciones son cosas completamente diferentes. Una superposición de modos le da a otro modo. Por otro lado, una mezcla es una noción estadística. Esto significa que el modo de descripción contiene las fluctuaciones aleatorias (a menudo se piensa que consisten extremadamente ruido de alta frecuencia que no puede ser resuelta en la escala de longitudes de onda de interés) a través de la cual uno debe promedio de la (típicamente cuadrática) respuestas observables. Esto no puede ser modelada por una superposición.