پارامترهای استوکس

پارامترهای استوکس مجموعه ای از مقادیری هستند که حالت قطبش تابش الکترومغناطیسی را توصیف می کنند. این پارامترها توسط سر جرج گابریل استوکس، بارونت اول در سال ۱۸۵۲، [ ۱] [ ۲] به عنوان یک جایگزین مناسب برای توصیف ریاضی تابش همدوسی یا تابش قطبیده جزئی بر حسب شدت کل آن ( I ) ، درجه ( نسبت ) قطبش ( p ) و پارامترهای شکل بیضی قطبش تعریف شده اند.
ارتباط پارامترهای استوکس S0و S1و S2و S3 با شدت و پارامترهای بیضی قطبش در رابطه پایین و شکل سمت راست نشان داده شده است:
در اینجا I p و 2 ∗ ψ و 2 ∗ χ و مختصات های کروی بردار سه بعدی ( S 1 , S 2 , S 3 ) در مختصات دکارتی هستند. I شدت کل پرتو و p درجه قطبش است که در بازه ۰ تا ۱ محدود شده است. اطلاعات فاز نور قطبیده توسط پارامترهای استوکس مشخص نشده است. روابط بالا را می توان به شکل زیر نیز نوشت:
در یک نقطه ثابت ( x, y ) پارامترهای استوکس را می توان از معادلات زیر برست آورد:
برای تابش همدوس تک فرکانس، رابطه زیر را داریم:
برای پرتوی تابش غیر همدوس، رابطه بالا به شکل زیر است: