Der Drehimpuls von Licht

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Marielies Schräder
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Motivatio Bewegg vo Zelle Obeflächebeabeitg Aoale Foe S. C. see Sesos ad Actatos B: Cheical 87 39 htt://www.gc.asa.

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3 Motivatio Wibel i BCs: Ud vieles eh W. Kettele Sciece Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta 3

4 Wellegleichg lektoagetische Welle i isotoe Medi: k Helholt-Gleichg 3..3 Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta 4 ik e ik Asbeitg i -Richtg:

5 Paaiale Näheg ode ode k << φ ik 3..3 Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta 5 ik ik aaiale Wellegleichg

6 Gaßstahl ik Bekate Lösg: Gaßstahl e ik φ q q q R λ i π w Qelle: htt:// htt:// A.. Siega Lases Uivesit Sciece Books Mill Valle CA Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta 6

7 Heite-Gaß-Mode katesische Koodiatesste it echtwiklige Setie ik 3..3 Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta 7 katesische Koodiatesste it echtwiklige Setie sche vollstädige Basis a Lösge e q k i w h w g φ e q ik q φ Gaßstahl

8 Heite-Gaß-Mode e!! q k i w H w H w φ π [ ] [ ]! e e X X X X H Heite-Polo: 3..3 Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta 8 Tasvesale lektoagetische Mode TM acta w π λ φ [ ] [ ]!!! e e X X X X H Qelle: htt://

9 Lagee-Gaßode Alteative Dastellg eie vollstädige Basis vo Lösge i lidische Koodiate: q k i w L w w φ θ π δ θ e!! 3..3 Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta 9 [ ] [ ] d d L e! e * Mode Dot -Mode Lagee-Polo: Qelle: htt:// otiete TM i Mode

10 Ils d Dehils eie klassische elekto-agetische Welle Ilsdichte eies elektoagetische Feldes: S t c B S P µ B d Dehilsdichte: B J d 3..3 Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta

11 Ils d Dehils eie klassische elekto-agetische Welle Sei ei oochoatisches Feld gegebe: [ iωt] Re e B B [ iωt] Re e Nte de Mawell Gleichg: B B t iω B B 3..3 Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta

12 Ils eie klassische elektoagetische Welle As diese Bedigge egibt sich: P iω d ω B iω d B d d B i Qelle: S. J. va k G. Niehis: Otics Coicatios Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta

13 Gesatdehils eie klassische elektoagetische Welle d i d i d d J ω ω B 3..3 Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta 3 S L Qelle: S. J. va k G. Niehis: Otics Coicatios B iω B

14 Ils i de aaiale Näheg Wiedeholg: aaiale Wellegleichg ik ik e 3..3 Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta 4 d d P d d i P d d i P ω ω ω Aalog folgt: d i P ω Qelle: S. J. va k G. Niehis: Otics Coicatios

15 Dehils i de aaiale Näheg S L d i d i J ω ω 3..3 Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta 5 S L d d i d d i J ω ω Aalog folgt: Qelle: S. J. va k G. Niehis: Otics Coicatios

16 Heliität Heliität ode Dehsi: h P J P P L S P P S P Blickichtg Zikla olaisiete Licht hat Si. Qelle: htt://load.wikiedia.og/wikiedia/coos/9/94/heli_diaga-de.g vo Y tabe 3..3 Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta 6

17 Dehils vo ikla olaisiete Licht R. A. Beth: Phs. Rev Motivatio: ikla olaisietes Licht sollte o Photo eie Si vo ћ besite. Qa-Fase Diese wid af Labdahalbe Platte übetage d Beobachtet. M dl dt λ/ Qelle: J. P. Woeda: Phs. Rev. A Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta 7

Dehils ikla olaisiete Lichtwelle elektoagetische Feldtheoie I doelbechede Medie ist die dielektische Kostate ωk ei Teso. D P P K D ˆ lektische Flssdichte: 3.

18 Dehils ikla olaisiete Lichtwelle elektoagetische Feldtheoie I doelbechede Medie ist die dielektische Kostate ωk ei Teso. D P P K D ˆ lektische Flssdichte: 3..3 Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta 8 D P P K D ˆ D P Qelle: htt://load.wikiedia.og/wikiedia/coos/7/7a/calcite.g lektische Flssdichte: Dehoet:

19 Dehoet af ei doel- bechedes Medi Aahe: ˆ K cos si cos cos Z A Z A θ θ µ d eie ebee Welle i -Richtg: 3..3 Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta 9 ˆ K D D Dehoet:

20 Dehoet af ei doel- bechedes Medi D λ/ Qa-Fase Zeitliche Mittelwet d Itegatio vo ach egibt das Dehoet o Fläche: M A λ si θ si si i π i λ Qelle: J. P. Woeda: Phs. Rev. A Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta

21 Betachtg dch die Qatetheoie Aahe: Liks iklaolaisietes Licht σ - hat eie Si vo ћ -ћ fü σ. Gegebe eie ellitisch olaisiete Welle: Z X cos Z Y cos Z ω t c π Qelle: htt://hehsics.h-ast.gs.ed/hbase/hot/igho/olell.gif vo C. R. Nave 3..3 Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta

22 Betachtg dch die Qatetheoie X Y cos Z cos Z Dastellg als Seositio vo liks d echts ikla olaisiee Welle it Alitde L d R. L R L R Qelle: htt:// vo A. Silági 3..3 Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta

23 Betachtg dch die Qatetheoie 3 Aahl de liksikla olaisiete Photoe o Sekde o Fläche: hωη η S t λ πh M η h L L L λ π Se egibt gesat Dehoet o Fläche d Sekde: M i S t M R M c L η h R M R hω λ hν R λ π πh c λ L R π 3..3 Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta 3

24 Feselsche Foel t cosα cosα cos β α cosα cos β β cos α cos β t t cosα cosα cos β cosα cosα cos β cos β 3..3 Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta 4

25 Betachtg dch die Qatetheoie 4 M si A λ si θ M A θ si λsi λ/ M M θ si si M A λ si Qelle: J. P. Woeda: Phs. Rev. A Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta 5

26 Messg des Dehoetes Vaiatio des übetagee Dehoetes gege Wikel de Polaisatiosebee de Achse de Qa-Fase λ/ Platte. λ/ De -5 N Qelle: R. A. Beth: Phs. Rev Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta 6

27 Geeieg vo Lagee-Gaß-Mode Qelle: htt://load.wikiedia.og/wikiedia/coos/b/b/hologa_geeatio.g htt://load.wikiedia.og/wikiedia/coos/4/4d/mode-covete.g vo -kaii A. G. White: Otics Lettes Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta 7

28 Messg äßee Dehils ie Lagee Gass * Mode wid i eie * Mode it etgegegesette Dehils gewadelt. So ist eie Messg des Dehilse übe die Tosio öglich sei. Qelle: J. P. Woeda: Phs. Rev. A Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta 8

29 Stiliete adiabatische Raa Übegag STIRAP Labda-Sste: 3 Ω Ω d B. W. Shoe Rev. Mod. Phs t 3..3 Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta 9

30 Vote i Bose-istei-Kodesate BC J. Willias Nate W. P. Schleich Phs. Rev. A Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta 3

31 Zsaefassg Gdlage d höhee Gaß-Mode Dehils dch Polaisatiosädeg ka beobachtet wede Dehils dch Modewechsel ka beobachtet wede 3..3 Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta 3

32 Viele Dak fü Ihe Afeksakeit Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta 3

33 Qelle A.. Siega Lases Uivesit Sciece Books Mill Valle CA 986 R. A. Beth: Phs. Rev L. Alla d J. P. Woeda: Phs. Rev. A S. J. va k G. Niehis: Otics Coicatios D. J. Giffiths: A. J. Phs A. G. White: Otics Lettes 7 99 B. W. Shoe Rev. Mod. Phs W. P. Schleich Phs. Rev. A htt:// l 3..3 Fachbeeich Phsik Istitt fü Agewadte Phsik Thoas Hiesta 33

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