12 votos

Quiralidad óptica y su posible jerarquía de generalizaciones

Óptico de quiralidad se refiere a una constante de movimiento del campo electromagnético, que mide, en cierto sentido, cómo quirales un campo de luz. Específicamente, la cantidad pseudoscalar $$ C=\frac{\varepsilon_0}{2}\mathbf{E}\cdot \nabla\times\mathbf{E}+\frac{1}{2\mu_0}\mathbf{B}\cdot \nabla\times\mathbf{B} \tag1 $$ obedece a la ecuación de continuidad $$ \frac{\partial C}{\partial t}+\frac{1}{2\mu_0}\nabla\cdot\left(\mathbf{E}\times\nabla\times\mathbf{B}-\mathbf{B}\times\nabla\times\mathbf{E}\right)=0 $$ en el espacio libre. Fue re-descubierto por Yiqiao Tang y Adam E. Cohen, en

Yiqiao Tang y Adam E. Cohen. Óptico de Quiralidad y Su Interacción con la Materia. Phys. Apo. Lett. 104, 163901 (2010); Harvard eprint.

después de haber sido descubierto, intrigado sobre, llamado 'nada de nada' a falta de un mejor nombre, y olvidado en la década de 1960.

Esta cantidad es útil porque es una medida directa de lo fuertemente que muchos quirales moléculas biológicas va a interactuar con un quirales onda electromagnética, la cual es una importante herramienta de bioquímica. Este redescubrimiento es un gran paso adelante, pero como Tang y Cohen nota, no puede ser toda la historia:

Del mismo modo, no puede haber una sola medida electromagnética de quiralidad adecuados para todos los campos EM. Existen quirales campos en los que el $C$ como se define en la ecuación. (1) es cero. De hecho, el campo de la estática, quirales de configuración de cargas puntuales es quiral, sin embargo, por Eq. (1), $C=0$.

(Esto es trivialmente visto como rizos se desvanecen en el caso estático.) En respuesta a esto, Tang y Cohen ofrecer algunas conjeturas:

La óptica de la quiralidad de Eq. (1) puede ser parte de una jerarquía de bilineal quirales medidas que implican una mayor espaciales derivados de los campos eléctrico y magnético [22]. Creemos que todos lineal quirales interacciones luz-materia puede ser descrito por las sumas de productos de material chiralities y el tiempo-incluso pseudoscalar óptica chiralities.

Además de esto, existe la posibilidad de no-lineal quirales interacciones que involucran el producto de tres o más de los campos de fuerza.


A llegado, finalmente, a mi pregunta: ¿cuál es el estado actual de estas conjeturas? Hay descripciones de orden superior tensores (la participación de la mayor espaciales derivados) o no lineal de términos (que involucran más de dos campos de fuerza), que también son quiralmente sensible? Hay algunos ordenó jerarquía que los contiene? ¿Hay algún tipo de integridad resultado que garantiza dijo jerarquía contiene 'todas' las cantidades relevantes?

1voto

shubo Puntos 14

La quiralidad del campo EM es linealmente dependiente del momento angular de giro de los fotones en su tratamiento cuántico mecánico. Considero que la quiralidad solo tiene sentido cuando se asocia con "ondas" pero no con campos estáticos. ¿Qué significaría un momento angular tensorial de alto orden?

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X