¿Qué aspecto tendrían las ondas E de un rayo láser si se ampliara la imagen?

Question

Intento comprender cómo un rayo láser del mundo real refleja realmente la descripción física de las ondas electromagnéticas oscilantes.

Digamos que estamos mirando de lado a un rayo láser polarizado verticalmente, y esta es una sección del mismo propagándose a través del espacio libre:

He reducido la opacidad y ampliado la imagen para ilustrar mi pregunta sobre el aspecto de las olas. Algo así como...

Pero, ¿cómo puede esto formar un perfil de intensidad gaussiano? Tal vez hay más de estas ondas dispersas a través de él, y su amplitud denota la intensidad por ejemplo:

Donde las ondas más cercanas al borde del haz tienen la misma longitud de onda pero menor amplitud que la sección principal...? Pero ahora sólo hemos considerado una sección transversal horizontal, ¿cómo sería si la miráramos desde arriba?

Gracias

Answer 1

Tu foto está bien, siempre que seas consciente de que se trata de una instantánea en el tiempo.

Si miraras "desde arriba", el campo eléctrico de las ondas (según tu definición de la dirección de polarización) apuntaría hacia ti o se alejaría de ti, por lo que resulta bastante difícil de dibujar de la misma manera.

Sería mejor pensar en el campo E como un campo de flechas, donde la longitud de la flecha es proporcional a la magnitud instantánea del campo E y la dirección, bueno, muestra la dirección.

En ese caso, desde arriba, estaríamos viendo un campo de puntas y colas de flecha. Si el láser tuviera un perfil gaussiano en las direcciones x e y (suponiendo que el haz se dirige hacia z), entonces la altura máxima de las flechas (en cualquier dirección) disminuiría hacia el borde del haz.