Acoplamiento de onda evanescente

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?

La parte de "acoplamiento" en su pregunta no está perfectamente clara, ¿podría elegir un ejemplo preciso? El vector de Poynting de onda evanescente puede no estar perfectamente a lo largo de la superficie cuando el medio no es semi-infinito. Si es solo una losa delgada, puede tener un componente perpendicular y transmitir energía al otro lado.
La aplicación principal en la que estoy pensando es el acoplamiento entre dos guías de ondas dieléctricas planas. Como se presentó en clase, usamos la aproximación de una losa infinita en dos direcciones.
@fffred el acoplamiento se conoce como reflexión interna total frustrada .

Respuestas (1)

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.

¡Gracias! ¡Conseguiré ese libro en alguna biblioteca y trataré de tener una comprensión completa y matemática de él! ¿Puede darme también el número de página o capítulo como una mejor referencia?
@JackI: Tengo una traducción al ruso de la cuarta edición (Pergamon Press, 1968), por lo que el número de página (64) probablemente no lo ayude, pero es la sección 1.5.4 (Reflexión interna total)
¡Gracias nuevamente, en 10 días obtendré una copia de mi biblioteca local y la leeré!