光子自旋是光子的基本 屬性之一,表 現 為 電磁波的 電 場或磁 場矢量 隨 時 間的旋 轉。光子的自旋 為二分之一,是一 種相 對 論性粒子,自然地包含自旋 軌道耦合作用。光子的自旋在物理 學中有多 種重要 套用,具 體如下:
光子的自旋影 響其在物 質中的相互作用。例如, 線偏振光子可以 將其 動量 傳 遞 給物 體,而 圓偏振光子 則 會 導致物 體 產生 轉 動。
光子的自旋 對其在光 學界面反射或折射 時的行 為有重要影 響。例如,具有相反自旋角 動量的光子 會在反射或折射 時相互分 離, 導致光的自旋相 關分裂, 這 種 現象 稱 為光子自旋霍 爾效 應。
光子的自旋可以 用於操控光子的定向 輻射、定向吸收、定 嚮導波、 極化 檢 測 與 轉 換、模式 選 擇等,因此在光通信、光 晶片、光器件等方面具有 潛在的 套用 價值。
通 過理解和操控光子的自旋,可以 開發出多 種新型的光子器件和系 統,推 動光 學科 學和技 術的 發展。