Parametry Stokes'a

Do opisu polaryzacji używa się parametrów Stokes'a (wielkości te są mierzone przez radioteleskop, choć nie bezpośrednio): I, Q, U, V. Dla wektora elektrycznego opisanego opisanych wzorami :

$$E_x=E_1cos(kz-wt+\delta_1)$$

$$E_y=E_2cos(kz-wt+\delta_2)$$

$$\delta=\delta_1-\delta_2$$

Można je zdefiniować jako:

$$I= E_1^2+E_2^2$$

$$Q=E_1^2-E_2^2=I cos2\chi cos2\psi$$

$$U=2E_1E_2 cos\delta = I cos2\chi sin2\psi$$

$$V=2E_1E_2 sin\delta=I sin2\chi$$

Taka definicja związana jest z przedstawieniem wektorów natężenia pola elektrycznego przy pomocy elipsoidy polaryzacyjnej (ułożonej na płaszczyźnie ortogonalnej), która stanowi wygodny sposób opisu polaryzacji fali:

$$\left( {\frac{E_x}{E_1} }\right)^2+\left( {\frac{E_y}{E_2}}\right)^2 - \frac{2E_xE_y}{E_1E_2}cos \delta = sin^2\delta$$

$2A$,$2B$ - długość osi wielkiej, małej
$\chi=\pm B/A$ - kąt elipsy
$\psi$ - kąt polaryzacji liniowej

 
Elipsoida polaryzacyjna jest definiowana w płaszczyźnie prostopadlej do linii patrzenia (wektor magnetyczny i elektryczny fali jest zawsze prostopadły do kierunku propagacji fali, a my badamy tylko fale, które do nas dotarły). Zatem parametry Stokesa pozwalają poznać właściwości obserwowanej fali w kierunku prostopadłym do nas. Utworzone przez nie mapy polaryzacyjne pokazują obserwowane wektory magnetyczne fali NIE zaś pole magnetyczne w samym źródle.
 
Aby poznać właściwości magnetyczne samego źródła (tylko składową prostopadla do nas) należy odjąć efekt ośrodka, który powoduje skręcenie wektorów (rotacja Faradaya). Jednak dla danej długości fali jest to ten generalnie ten sam kąt skręcenia (np. dla innych galaktyk, gdzie światło przechodzi przez podobny ośrodek międzygalaktyczny), więc obserwowane pole magnetyczne dla danego źródła jest tak samo skręcone w każdym miejscu, stąd globalna strukturę widać już z samych parametrów Stokesa.