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涡旋光旋转多普勒效应的理论解释

涡旋光旋转多普勒效应已经得到了实验验证，其理论解释仍在不断的探索中。为了更直观地理解涡旋光旋转多普勒效应的物理机理，在介绍涡旋光及其旋转多普勒效应的基础上，从多普勒效应和Sagnac效应两个角度出发对涡旋光旋转多普勒效应进行了物理解释。首先根据经典多普勒效应公式，利用涡旋光螺旋波阵面的矢量分解进行等效代换，完善了Miles Padett在2014年提出的理论解释方法；在此基础上，针对叠加态涡旋光这一更具应用前景的对象，首次提出了从Sagnac效应公式出发，利用叠加态涡旋光的独立传播原理对叠加态涡旋光的旋转多普勒效应进行物理解释的方法及具体过程。理论推导结果不仅与现有经过实验验证的公式完全吻合，更进一步给出了此公式的高阶修正项，并分析其条件和来源。