Physik III, Optik

• Drehimpuls von Photonen.
Zirkular links und rechts polarisiertes Licht übertragen entgegengesetzten Drehimpuls.
Mit dem elektrischen Feld rotiert die Kraft, die das Licht auf eine Ladung ausübt und
treibt die Ladung auf eine Kreisbahn. Die Leistung, die von einem Drehmoment T auf
eine mit ω rotierende Ladung übertragen wird ist:
P = ω · T
Außerdem gilt allgemein für Drehimpuls L und Drehmoment T :
dL
dt = T.
Leistung und Drehimpulsänderung hängen also über ω zusammen:
P = ω · dL
dt .
WirdalseineEnergiemengeε aufgenommen, ist damit auch ein Drehimpuls
L = ± ε ω
übertragen worden. Das Vorzeichen ist vom Drehsinn abhängig.
Da Photonen eine Energie
ε = ~ω
transportieren, tragen sie offenbar auch einen Drehimpuls der Größe
L = ±~.
Eine zirkulare Lichtquelle besteht aus Photonen, von denen jedes einen Drehimpuls
±~ trägt.
• ExperimentvonR.Beth(1936)
Den Drehimpuls von Licht kann man mit einer Torsionswaage messen.
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