Cálculo de Jones
En óptica , la luz polarizada se puede describir utilizando el cálculo de Jones , descubierto por RC Jones en 1941. La luz polarizada está representada por un vector de Jones y los elementos ópticos lineales están representados por matrices de Jones . Cuando la luz atraviesa un elemento óptico, la polarización resultante de la luz emergente se encuentra tomando el producto de la matriz de Jones del elemento óptico y el vector de Jones de la luz incidente. Tenga en cuenta que el cálculo de Jones solo es aplicable a la luz que ya está completamente polarizada. La luz polarizada aleatoriamente, parcialmente polarizada o incoherente debe tratarse con el cálculo de Mueller .
El vector de Jones describe la polarización de la luz en el espacio libre u otro medio isotrópico homogéneo no atenuador , donde la luz puede describirse correctamente como ondas transversales . Suponga que una onda plana monocromática de luz viaja en la dirección z positiva , con frecuencia angular ω y vector de onda k = (0,0, k ), donde el número de onda k = ω / c . Entonces los campos eléctricos y magnéticos E y H son ortogonales a k en cada punto; ambos se encuentran en el plano "transversal" a la dirección del movimiento. Además, H se determina a partir de E mediante una rotación de 90 grados y un multiplicador fijo que depende de la impedancia de onda del medio. Por lo que la polarización de la luz se puede determinar mediante el estudio de E . La amplitud compleja de E se escribe
Tenga en cuenta que el campo E físico es la parte real de este vector; el multiplicador complejo proporciona la información de fase. Aquí está la unidad imaginaria con .
Por lo tanto, el vector de Jones representa la amplitud y la fase del campo eléctrico en la x y Y direcciones.
La suma de los cuadrados de los valores absolutos de los dos componentes de los vectores de Jones es proporcional a la intensidad de la luz. Es común normalizarlo a 1 en el punto de inicio del cálculo para simplificarlo. También es común restringir el primer componente de los vectores de Jones a un número real . Esto descarta la información de fase general que se necesitaría para calcular la interferencia con otros haces.