Возможна 3D поляризация или всегда 2D: Horizontal, Vertical?

Для фотонов вы никогда не сможете иметь такую ​​поляризацию:

где$H$,$V$, и$D$линейно независимы. Поскольку фотон представляет собой безмассовое калибровочное поле со спином 1$A^\mu$, его$4$степени свободы сводятся к$2$из-за крепления датчика и невесомости. Безмассовые поля со спином 1 имеют 2 степени свободы и, следовательно, могут иметь только$2$независимые поляризации, обычно принимаемые за линейную/вертикальную или правую/левую круговую поляризацию.

Свет все еще может иметь «продольную поляризацию» в волноводах и в материале, и под этим обычно подразумевается наличие составляющей электрического поля.$E_z$по направлению распространения$\hat{\mathbf{k}}$. В свободном пространстве уравнение Максвелла дает вам$\mathbf{E}\times\mathbf{B} \propto \hat{\mathbf{k}}$так$\mathbf{E} \perp \hat{\mathbf{k}}$. Но у вас по-прежнему есть только две линейно независимые степени свободы.

С другой стороны, спин-$1$ массивные поля могут иметь три линейно независимых поляризации или ориентации спина. Например,$W^\pm$и$Z^0$бозоны.

Да, третья поляризация называется продольной поляризацией. Вот статья, описывающая экспериментальную настройку поперечной и продольной поляризации.

https://cds.cern.ch/record/183186/files/SCAN-0008023.pdf

Как вы упомянули, это не для света.