En mi curso de óptica hemos observado que en varias aplicaciones, como el acoplamiento de modos de un prisma en una guía de onda óptica, el acoplamiento entre dos guías de onda, la reflexión interna total atenuada (o reflexión interna frustrada) en espectroscopia, parte de la intensidad de la onda incidente va de un medio a otro a través de una superficie que tiene reflexión interna total. Esto se debe a que fuera de esta superficie tenemos una onda evanescente cuyo campo eléctrico tiende a cero como función exponencial. A pesar de ello, en otra parte del curso demostramos (como se hizo, por ejemplo, en Pedrotti et al., "Introducción a la Óptica") que este campo eléctrico exponencial es perpendicular a la interfase, por lo tanto el vector de Poynting es paralelo a la superficie. Esto significa que no se puede transferir energía del primer medio al segundo, porque no hay flujo del vector de Poynting en esa dirección. Entonces, ¿cómo podemos tener los efectos de acoplamiento descritos antes? Creo que hay algo incorrecto (o al menos no siempre válido) en la deducción sobre el campo evanescente, pero no se me ocurre qué podría ser.
EDITAR (23-dic-2016):
Buscando en la web, encontré esta página: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Surface_plasmon , en la cual tenemos esta aplicación: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Surface_plasmon_resonance . No creo que sea exactamente mi caso, pero como aún no los he estudiado en mi curso, no puedo comprenderlos por completo. ¿Puede ser esta una posible explicación a mi problema? ¿Por qué?
EDITAR (26-dic-2016):
Tratando de resolver mi pregunta, encontré una página de Wikipedia sobre Near Field y Far Field en ondas electromagnéticas y en la sección "Características de Near Field" hay una descripción de algunos efectos en la región de campo cercano. ¿Son estos efectos los mismos que los míos? ¿Hay alguna manera de investigarlos más matemáticamente que como se hace allí? ¿Alguien puede sugerir alguna referencia? ¿Hay alguna forma de explicarlos en Física Clásica o la única forma de hacerlo (como aparece en esa página, si es mi caso) es en términos de fotones virtuales en Teoría Cuántica de Campos?
Según el libro "Principles of Optics" de Born and Wolf, el campo eléctrico no es perpendicular a la interfaz en caso de reflexión interna total, y la componente del vector de Poynting normal a la interfaz no desaparece. Lo que desaparece es el componente normal promediado (durante un período) del vector de Poynting. En caso de reflexión interna total frustrada (es decir, si el grosor de la capa con el coeficiente de refracción más bajo es finito), la componente normal promediada del vector de Poynting no desaparece, según el comentario de @fffred.
fffred
JackI
Ruslán