Licht trägt Drehimpuls – doch die Physik streitet bis heute, wie er sich zerlegen lässt
Orbital Angular Momentum of Light
Ein Lichtstrahl kann einen Bahndrehimpuls (OAM) tragen, der nicht von der Polarisation, sondern von der räumlichen Feldverteilung abhängt. Bei helikalen Moden bildet die Wellenfront eine Schraube mit einem optischen Vortex in der Mitte; die topologische Ladung m bestimmt die Zahl der verschränkten Helices. Erzeugt wird das etwa mit Spiralphasenplatten, SLMs oder Metasurfaces. Bis heute aber gibt es keine eindeutige Zerlegung von Spin- und Bahndrehimpuls des Lichts – ein alter Streit der Quantenfeldtheorie.
Der Versuch, den Gesamtdrehimpuls masseloser Bosonen wie Photonen in Spin- und Bahnanteil zu zerlegen, ist seit Langem ein Streitfall – und das Hindernis scheint eine grundsätzliche Zerlegung des Drehimpulses von Licht zu verhindern.