Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up
 

ПОЛЯРИЗА́ЦИЯ ЧАСТИ́Ц

  • рубрика

    Рубрика: Физика

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 27. Москва, 2015, стр. 86

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




Авторы: В. Б. Берестецкий

ПОЛЯРИЗА́ЦИЯ ЧАСТИ́Ц, ха­рак­те­ри­сти­ка со­стоя­ния час­тиц, свя­зан­ная с на­ли­чи­ем у них соб­ст­вен­но­го мо­мен­та им­пуль­са – спи­на и его на­прав­ле­ни­ем в про­стран­ст­ве. По­ня­тие «П. ч.» близ­ко к по­ня­тию по­ля­ри­за­ции све­та, оз­на­чаю­ще­му, в ча­ст­но­сти, что пло­ские све­то­вые вол­ны с оп­ре­де­лён­ной час­то­той, на­прав­ле­ни­ем рас­про­стра­не­ния и ин­тен­сив­но­стью мо­гут раз­ли­чать­ся рас­по­ло­же­ни­ем элек­трич. и маг­нит­ных по­лей в про­стран­ст­ве, т. е. по­ля­ри­за­ци­ей. Это свой­ст­во со­хра­ня­ет­ся и при кван­то­вом опи­са­нии све­та – фо­тон («час­ти­ца» све­та) мо­жет об­ла­дать по­ля­ри­за­ци­ей.

Час­ти­ца с не­ну­ле­вой мас­сой по­коя (элек­трон, яд­ро и др.) и спи­ном $S$ (в еди­ни­цах по­сто­ян­ной План­ка $\hbar$) име­ет $2S+1$ кван­то­вых со­стоя­ний, от­ве­чаю­щих разл. зна­че­ни­ям про­ек­ции спи­на на не­ко­то­рое на­прав­ле­ние. Со­стоя­ние час­ти­цы пред­став­ля­ет со­бой су­пер­по­зи­цию этих со­стоя­ний. Ес­ли ко­эф­фи­ци­ен­ты су­пер­по­зи­ции (см. Су­пер­по­зи­ции со­стоя­ний прин­цип) пол­но­стью оп­ре­де­ле­ны (чис­тое со­стоя­ние), то го­во­рят, что час­ти­ца пол­но­стью по­ля­ри­зо­ва­на. Ес­ли ко­эф­фи­ци­ен­ты су­пер­по­зи­ции оп­ре­де­ле­ны не пол­но­стью, а за­да­ны толь­ко не­ко­то­ры­ми ста­ти­стич. ха­рак­те­ри­сти­ка­ми (сме­шан­ное со­стоя­ние), то го­во­рят о час­тич­ной по­ля­ри­за­ции. В ча­ст­но­сти, час­ти­ца мо­жет быть пол­но­стью не­по­ля­ри­зо­ван­ной, это оз­на­ча­ет, что её свой­ст­ва оди­на­ко­вы по всем на­прав­ле­ни­ям, как у час­ти­цы с $S=0$. В об­щем слу­чае П. ч. оп­ре­де­ля­ет сте­пень сим­мет­рии (или асим­мет­рии) свойств час­ти­цы в про­стран­ст­ве.

Час­ти­ца на­зы­ва­ет­ся по­ля­ри­зо­ван­ной, ес­ли ха­рак­те­ри­сти­ка её сим­мет­рии вклю­ча­ет вин­то­вую ось (как у вра­щаю­ще­го­ся твёр­до­го те­ла или у цир­ку­ляр­но по­ля­ри­зо­ван­но­го све­та). Ес­ли та­кой оси нет и сфе­рич. сим­мет­рии то­же нет, то го­во­рят о вы­стро­ен­но­сти (при­мер – ли­ней­но по­ля­ри­зо­ван­ный свет). П. ч. оп­ре­де­ля­ет­ся в об­щем слу­чае чис­лом па­ра­мет­ров, рав­ным $(2S+1)^2-1$. Час­ти­ца с ну­ле­вой мас­сой по­коя, напр. фо­тон, об­ла­да­ет толь­ко дву­мя со­стоя­ния­ми, оп­ре­де­ляе­мы­ми спи­ном, а её по­ля­ри­за­ция в об­щем слу­чае оп­ре­де­ля­ет­ся тре­мя па­ра­мет­ра­ми. Ней­три­но, у ко­то­рых так­же ну­ле­вая мас­са по­коя, все­гда име­ют ле­вую цир­ку­ляр­ную по­ля­ри­за­цию.

Лит. см. при ст. Спин.

Вернуться к началу