实场的中的波的波函数是实的，是余弦变化的，而光波的波函数是复的，是指数变化

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标题：光波的偏振以及概率波性质

1楼

量子效率 发表于：2005-9-27 10:10:32

光波是一种横波，所以光波也有偏振态。偏振是横波的特性，而不是光波的专利。
按照经典量子电动力学的观点，光子产生时有两种不同的自旋?
态,光的偏振态是由自旋态所决定的。我们做个实验，将单光子
波束用Beamspliter分成很多束，在每一束中加入不同的启偏器，
我们得到了不同的偏振态。而只有一个光子，应该只有一中偏振态。
所以光子是没有自旋的，偏振是加给波的。
横波的偏振理论完全适用光波。
现代，先进的高灵敏度的探索器已经使单光子杨氏干涉实验成功，这意味着
已经看到了单个光子。而光波则是伴随着光子运动的一种概率波。这类似于
德布罗意波，不过德波是有静止质量的微粒运动所引起的概率波，而光波是
没有静止质量的光子的运动所引起的一种概率波。
考虑单个光子沿z方向传播，光子出现在z轴上的几率最大，是高斯分布。也
就是说，当单个光子运动时，必然有高斯分布的概率波伴随着它，即光波。
光子相互之间是非相干的，所以一般光源发出的光是非相干光。当光源发出
的光子的波函数的共恶积相同时，这些光子就好象是一个光子，他们体现出
一个光子的传播性质---高斯波束。这就是激光。所以，激光光束是由很多非
相干的光子组成的，由于上面提到的原因，他们表现出相干性。
基于电磁波理论的量子电子学将电磁场的波方程量子化成一份份的能量，所
谓的光子。根据上文的讨论我们知道，光子是非相干的，所以我们写不出光
场的波方程，又如何能对之进行量化呢？量子电子学中有个0能级，即1/2hv，
当场中有一个光子时，能量为3/2hv,这是明显与实验相矛盾的。电磁场是相
干场，量子化过后的波色子是相干的，而光子是非相干的。实场的中的波的
波函数是实的，是余弦变化的，而光波的波函数是复的，是指数变化。