轨道角动量与自旋角动量的本质区别在于前者依赖空间运动,后者为内禀属性。在强相对论效应下(如高Z原子),自旋-轨道耦合会导致能级分裂(如钠D线双线结构)。此外,光子轨道角动量在光学镊子中可操控微粒旋转,而中子星极端角动量(周期达毫秒级)则与脉冲星辐射机制密切相关。
其中轨道角动量(orbital angular momentum,OAM)作为光子一个无限高维的空间自由度,其空间模式分布会形成无限维完备的希尔伯特空间正交基,不同OAM模式的光束具有不同的相位分布exp(ilφ),其中φ为方位角,l 是轨道角动量量子数,在空间上表现为螺旋形的波前。如图1所示,不同于偏振态仅能在二维希尔伯特空间实现量子态...
这样的轨道角动量可以由螺旋形状的波前所携带。 你可能会惊奇:人们竟然到 1992 年才发现这件事情?实际上,早在 1992 年之前,螺旋形状的波前已经被人研究过;携带大于 ℏ 的角动量的光子也早就已经被原子物理所预言(只不过它们来源于高阶跃迁过程,而高阶跃迁过程不满足选择定则,因此概率非常低,实验上基本没法...
天体运动轨道角动量是天体绕某一点旋转时具有的物理量,用来描述天体运动的方向和强度。这个概念在理解行星绕恒星、卫星绕行星、双星系统等天体运动时非常重要。角动量的大小由天体质量、速度、轨道半径共同决定,方向遵循右手定则,垂直于运动平面。若没有外力干扰,天体系统的总角动量保持不变,这就是角动量守恒定律。
角动量在物理学中是和物体到原点的位移和动量相关的物理量。它表征质点矢径扫过面积速度的大小,或刚体定轴转动的剧烈程度。可以简单认为轨道角动量L=mr*v,*表示叉乘。角动量是有心运动的一个重要守恒量。角动量在物理学中是与物体到原点的位移和动量相关的物理量。在经典力学中可被定义为物体到原点的位移(矢径...
目前,无线通信主要建立在平面电磁波上,已充分利用时域、频域、码域、空域和极化域这些复用维度来提高频谱效率。为了获得更高的频谱效率,业界在不断尝试从电磁波的物理特性入手来实现信息传输方式的突破,比如轨道角动量(Orbital Angular Momentum, OAM)技术。
作为一类典型的结构光场,轨道角动量(Orbital angular momentum,OAM)光束具有螺旋相位及甜甜圈形状的光强分布。由于其理论上具有正交无穷物理状态,OAM可以用作信息载体,提升光通讯、全息、光存储、显示、图像处理、量子信息等领域的信息容量及安全性。在此过...
轨道角动量(OAM)可能是最热门的例子,其中一些携带了轨道角动量的结构光也不乏更高维的表现形式,这些高维结构光组成了一个解决实际工程问题的工具包,助力光的传输、存储、检测等领域的发展。尽管对光的自由度的调控正慢慢受到广泛的关注,从量子态和经典态的角度充分利用这些新的自由度仍然具有挑战性,处于起步阶段。...
近年来,为缓解频谱资源紧张与无线业务需求日益增长之间的矛盾,各种无线电技术应运而生。其中,轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)技术独辟蹊径,将传统平面波扭曲成涡旋电磁波,利用不同模态涡旋电磁波间的正交性增大无线通信容量,引起了学界的广泛关注。
轨道角动量是描述微观粒子运动状态的物理量之一,用来描述粒子沿固定轨道运动时的旋转运动。在量子力学中,轨道角动量的大小和方向是量子化的,它的量子数决定了粒子所处旋转状态的特性。 在经典物理学中,轨道角动量的定义为 ,其中 是粒子的质量, 是粒子的速度, 是粒子绕某个轴旋转的半径。 然而,在量子力学中,轨道...