Strona głównaPytania → Czy pole magnetyczne może ugiąć...

Czy pole magnetyczne może ugiąć promień światła?

Pytanie

Pyta Ernest

Skoro światło jest falą elektromagnetyczną, to czy pole magnetyczne może ugiąć promień światła?

Odpowiedź

Odpowiada Mikołaj Misiak

W klasycznej elektrodynamice nie ma takiej możliwości. Udowodnijmy to ad absurdum. Gdyby ugięcie było możliwe, to pewne pole elektromagnetyczne (nazwijmy je $F$) opisywałoby zarówno ugiętą falę, jak i zewnętrzne pole magnetyczne. Samo zewnętrzne pole magnetyczne oznaczmy przez $F’$. Pole opisywane przez $F-F’$ musiałoby być rozwiązaniem równań Maxwella (gdyż równania te są liniowe), a jednocześnie opisywałoby ugięte światło bez zewnętrznego pola. Z drugiej strony wiemy, że światło w próżni nie ugina się. Założenie o możliwości ugięcia przez pole magnetyczne musiało więc być błędne.

W elektrodynamice kwantowej występuje możliwość oddziaływania światła z kwantowymi wzbudzeniami pola elektronowego (elektronami wirtualnymi). W obecności zewnętrznego pola magnetycznego takie oddziaływanie może zmieniać kierunek lotu fotonu. W dostępnych nam doświadczalnie polach magnetycznych jest to efekt na tyle mały, że nie został dotąd zaobserwowany. Poprawną dla niego nazwą nie jest ugięcie światła tylko raczej rozpraszanie światła na wirtualnych elektronach w zewnętrznym polu magnetycznym.