Photonen-Polarisation

rüdisüli · Anmeldungsdatum: 23.09.2015 Beiträge: 95

Was mich grundsätzlich interessieren würde:
1. Wann und unter welchen Umständen (Frequenzen, Entstehungsprozesse etc.) sind EM-Wellen zirkular, linear oder elliptisch polarisiert,
und wann sind die einzelnen betreffenden Photonen (als Entitäten und für sich betrachtet) zirkular, linear oder elliptisch polarisiert?
2. Es ist möglich, durch verschiedene Methoden, Überlagerungen etc. die Polarisation oder Polarisationsart (z/l/e) von EM-Wellen zu verändern.
Ist es auch möglich, die Polarisationsart (z/l/e) von einzelnen Photonen zu verändern?

Leider habe ich bisher keine verständlichen Hinweise (Text oder Tabelle) gefunden, welche hier weiterhelfen würden.
Die 1. Frage ist ziemlich umfassend. Daher werde ich das Thema hier etwas eingrenzen:

a) Sind die einzelnen Photonen im Bandbereich des sichtbaren Lichts normalerweise eher linear oder zirkular polarisiert?
Oder existieren hier grundsätzlich alle Polarisationsarten (z/l/e), abhängig von den jeweiligen Umständen?
b) Ist es (im Beriech des Lichts) möglich, die Polarisationsart (z/l/e) von einzelnen Photonen zu verändern?

Ich wäre dankbar für Unterstützung.

rüdisüli · Anmeldungsdatum: 23.09.2015 Beiträge: 95

Nochmals ein Versuch:
Hier https://en.wikipedia.org/wiki/Photon_polarization steht am Anfang:
"An individual photon can be described as having right or left circular polarization, or a superposition of the two. Equivalently, a photon can be described as having horizontal or vertical linear polarization, or a superposition of the two."
Wenn ich die Betrachtung eines Photons als "Superposition von Zweien" weglasse, dann gibt es noch 2 Möglichkeiten für die Polarisationsart eines Photons: Linear oder zirkular.

Welcher Polarisationsart entspricht nun z.B. ein Photon des sichtbaren Lichts, das auf der Sonne entsteht?

Hier https://de.wikipedia.org/wiki/Polarisation#Unpolarisiertes_und_polarisiertes_Licht_in_der_Natur steht:
"Die auf der Erde und im Universum überwiegend beobachtete Ausprägung elektromagnetischer Strahlung ist thermische Strahlung und damit zunächst unpolarisiert, das heißt, die Einzelwellen sind in ihren Eigenschaften statistisch verteilt; es handelt sich also um die Überlagerung einer Vielzahl von Einzelwellen mit unterschiedlichster Lage von Schwingungsebene und relativer Phase."
Die Erwähnung von "Schwingungsebenen" wäre ein Hinweis auf eine lineare Polarisation von solchen Photonen, aber dies ist dennoch nicht eindeutig.

Die Überlagerung von 2 Feldern oder Photonen beinhaltet das Problem, dass Überlagerungen konstruktiv, destruktiv oder teilweise konstruktiv sein können.
Der allgemeine Fall einer teilweise konstruktiven Überlagerung bedeutet, dass die betr. Photonen teilweise "unsichtbar" sind bzw. dass die messbare "Strahlungsintensität" gegenüber dem Fall einer konstruktiven Überlagerung und ausgehend von einer gegebenen Photonenenergie abgeschwächt ist. Deshalb betrachte ich die obige Frage als interessant und grundlegend.