Presiune de lumină - enciclopedia fizică

ușoară presiune - presiunea exercitată asupra luminii de reflexie și corpurile, particule și molecule individuale și atomi absorbind; una dintre acțiunea ponderomotive luminii. asociată cu transferul de impuls e - mag. substanță câmp. Ipoteza existenței unui DI. A fost sugerat mai întâi de J. Kepler (J. Kepler) în secolul al 17-lea. pentru a explica respingerea cozilor cometa departe de Soare D. Teoria cu. în cadrul clasic. J. electrodinamică dat. Maxwell (J. Maxwell) în 1873. D. p. în strânsă legătură cu împrăștierea și absorbția e - mag. val de material sub formă de particule. În cadrul teoriei cuantice D. St.- organism rezultat prin transfer impuls de fotoni.

La incidență normală a luminii pe suprafața unui corp solid, cu AD. Acesta este definit de p = S (1) -R / c. unde S - densitatea fluxului de energie (intensitatea luminii), R - factor. reflexia luminii de la suprafață.

D. experimental cu. pe solide a fost investigat pentru prima dată de H. P. Lebedev în 1899. de bază. dificultăți în experimentale. detectare cu AD. este să-l aloce radiometrich de fundal. și forțele convective la ryh valoare depinde de corpul de presiune și gazul înconjurător la vid insuficient poate depăși D. p. pe mai multe. comenzi. In experimentele Lebedev lui într-un evacuat (

10 -4 mm Hg. v.) borcan de sticlă pe o fire subțire de argint rocker cu balanța de torsiune fixate pe ele un strat subțire de disc-aripi, to- și iradiate suspendate. Aripile au fost realizate din decembrie metale și mică cu suprafețe opuse identice. Secvențial iradiind o suprafață frontală și o clapele din spate dec. Grosimea Lebedev ar putea neutraliza radiometrich acțiune reziduală. de putere și de a obține un nivel satisfăcător (eroare B20%) au fost de acord cu teoria lui Maxwell. In 1907-1910 Lebedev efectuat experimente chiar mai subtile asupra E. s. la gaze și, de asemenea, a primit un acord bun cu teoria.

D. o. Acesta joacă un rol important în asteri. și fenomene atomice. Astrofizica, D. c. împreună cu gaz sub presiune asigură stabilitate stele, contracarând forțele gravitației. Influența D. cu. a explicat forma nek- cozi de comete. Aceasta se referă la efectele nucleare t. N. eficiență luminoasă. la-Rui suferă atom excitat în emisia unui foton.

Condensatul. D. medii cu. poate provoca purtători de curent (a se vedea. efectul fotoelectric).

Specificitatea. în special cu AD. găsit în sistemele diluate la rezonanță nucleară împrăștierea luminii intense când frecvența laserului egală cu frecvența tranziției atomice. Absorbirea un foton, atom câștigă impuls în direcția razei laser și intră într-o stare excitată. Mai departe, care emite spontan un foton, atom capătă un impuls (eficacitatea luminoasă) într-o direcție arbitrară. În absorbția ulterioară și emisia spontană a unui foton direcționat aleatoriu impulsuri de ieșire lumina se anulează și, eventual, un atom de rezonanță primește un impuls direcționat de-a lungul fasciculului de lumină - rezonanță cu AD. Rezonanța forța F cu AD. atom este definit ca puls transmis densitatea fluxului de fotoni cu N în unități. timp :. unde - pulsul foton unic - foton secțiune transversală de absorbție a rezonanței - lungimea de undă a luminii. La densități relativ scăzute ale radiației de rezonanță cu AD. este direct proporțională cu intensitatea luminii. N la densități mari din cauza sfârșitul (0) timp excitat nivelul de trai este saturarea absorbției și rezonanța saturarea cu DI. (A se vedea. Efectul de saturație) .În acest caz, cu AD. crearea fotonii emiși spontan atomii cu frecvența medie (inversul duratei de viață a atomilor excitați) într-un atom care emite aleator direcție determinată diagrama. forța de presiune Lumina încetează să depindă de intensitatea, așa cum este determinat de rata de descreștere spontană :. Pentru valorile tipice ale lunii august 10 s-1 și 0,6 microni cu D. vigoare. F5 * l0 -3 eV / cm; la saturație cu rezonanță DI. pot crea atomi de accelerație până la 10 5 g (g - accelerația gravitațională). Aceste forțe mari permit controlul selectiv al fasciculului atomic prin variația frecvenței luminii în diferite moduri prin care acționează asupra unui grup de atomi care diferă frecvențele de absorbție de rezonanță puțin. În special, devine posibilă comprimarea distribuției maxwelliana a vitezei, îndepărtarea din fascicul atom de mare viteză. Lumina laser este îndreptată către fasciculul atomic, în timp ce selectarea frecvenței și formei spectrului de emisie, astfel încât Naib. un efect inhibitor puternic al DA cu. Naib cu experiență. atomi rapizi din cauza tura Doppler mai mare a frecvenței de rezonanță. O altă aplicație posibilă rezonanță cu AD. Este separarea gazelor prin iradierea containerului cu două compartimente, umplut cu un amestec de două gaze, unul dintre care unul este în rezonanță cu atomii de rezonanță radiații sub D. p. se va muta în camera de departe.

caracteristici unice este de rezonanță cu DA. pe atomii plasate într-un câmp intens de undă staționară. Din punct de vedere al undei staționare cuantic format prin ciocnindu fluxurile de fotoni provoaca trepidațiilor atom cauzate de absorbția de fotoni și emisie stimulată. Forța medie care acționează asupra atomului nu este egal cu zero, din cauza eterogenității câmp pe lungime de undă. Cu clasice. punctul de vedere al rezistenței D.. datorită acțiunii unui câmp spațial neomogen asupra lor dipol atomic induse. Această forță este minimă la nodurile unde nu a indus momentul dipolar, iar la ventrele, unde gradientul câmpului este zero. Max. D. cu tărie. din ordinul FEkd (semne se referă la o fază și antifază mișcarea dipolilor cu un moment d în raport cu câmpul cu o intensitate E). Această forță poate fi de până la valori uriașe: d1 la Debye, 0,6 microni și E10 6 V / cm vigoare F5 * 10 februarie eV / cm.

Câmp undă staționară stratifică fascicul atomic care trece prin fasciculul de lumină, adică. K. dipoli oscilante în opoziție de fază, se deplasează de-a lungul în dec. căi, cum ar fi atomii din Stern - experimentul Gerlach. Fasciculele laser pe atomii care se deplasează de-a lungul liniei, forța radială este aplicată DA. neuniformitate densitate cauzată de câmp luminos radial.

Ca și în picioare și călătoresc val are loc nu numai mișcarea determinată de atomi, ci și difuzia lor în spațiul de fază, datorită faptului că actele de absorbție și emisie de fotoni - procese aleatoare pur cuantice. Coeficienți. spații. difuzia unui atom de masă M în valul de deplasare este egal cu

.

Considerații similare D. rezonanța cu. și pot experimenta cvasiparticulelor în solide: electroni, excitațiilor și colab.

Lit:. P. Lebedev H. Coll. Op. M. 1963; Laser Ashkin A. Presiune [trans. din engleză.], "Phys", 1973, t. 110, p. 101; Kazantsev AP presiune ușoară rezonant, ibidem, 1978, vol. 124, p. 113.