Stokesparamétereket

Stokes-paraméterek, vagy Stokes-értékek, a fény polarizációs állapotát leíró négy mennyiség, I, Q, U és V. I a teljes intenzitást, a Q és a U a lineáris polarizációt írják le, míg a V a körpolarizációt jellemzi. Ezek a mennyiségek a sugárzás elektromos térének komponenseinek időátlagolt, másodfokú kapcsolata alapján értelmezhetők.

Ha E_x és E_y az elektromos tér x- és y-irányú, komplex előjelekkel jelölt összetevői, akkor a Stokes-paraméterek a következők: I = ⟨|E_x|^2⟩ + ⟨|E_y|^2⟩; Q = ⟨|E_x|^2⟩ − ⟨|E_y|^2⟩; U = 2 Re⟨E_x E_y^*⟩; V = 2 Im⟨E_y E_x^*⟩ (vagy equivalensen U = ⟨E_x E_y^* + E_x^* E_y⟩, V = ⟨i(E_y E_x^* − E_x E_y^*)⟩). Ezekből adódik a polarizáció mértéke és iránya: a teljes polarizáció aránya P = sqrt(Q^2 + U^2 + V^2)/I; a lineáris polarizáció aránya P_L = sqrt(Q^2 + U^2)/I; a polarizáció szöge χ = (1/2)atan2(U, Q). A körpolarizáció mértéket V/I adja meg.

Normált formában s = [1, Q/I, U/I, V/I] érhető el. A Stokes-paraméterek gyakran Mueller- és Jones-keretben is használhatók, és összefüggnek a coherens vagy energia-densitás-alapú leírásokkal. Alkalmazások: asztronómia, távérzékelés, optika, polarimetriás mérések.