Тема: ВЫНУЖДЕННОЕ ПЕРЕХОДНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ОТ ВОЛНОВОГО ПАКЕТА ДИРАКОВСКОЙ ЧАСТИЦЫ

Возможность равномерно движущегося заряда излучать стала известна в 1937 году после открытия эффекта Вавилова-Черепкова и его объяснения . В случае если заряд движется в прострапствеппо-пеодпородпой среде, в том числе, при переходе из одной среды в другую, помимо излучения Вавилова-Черепкова возникает также переходное излучение, открытое в 1945 году В.Л.Гинзбургом и И.М.Франком . В данной работе описало возникновение излучения при перпендикулярном пролете заряженной ча­стицы через границу двух однородных сред. Однако возникающая па одной границе интенсивность излучения оказалась мала, в связи с чем в 1957-1959 гг. в работах было рассмотрело образование переходного излучения па многих границах. При пролёте частицы в вакууме вблизи неоднородности, возникает дифракционное излучение. Излучение Смита-Парселла, откры­тое в 1953 году [9], возникает при движении быстрого электрона вблизи периодически неоднородной структуры и может быть представлено как процесс резонансного дифракционного излучения [10]. В целях объяснить этот феномен были разработаны классические теории, рассматривающие электрон как точечный заряд. Среди них конструктивная интерференция , вывод отраженных полей, создаваемых затухающим полем электрона , анализ индуцированных токов па поверхности решетки 112]. Явления, связанные с излучением от свободных электронов: черепковское, переход­ное, дифракционные излучение и излучение Смита - Парселла, могут быть почти полностью объяснены классической теорией излучения, где элек­трон рассматривается как точечный заряд. Однако для описания волно­вой природы частиц требуется более фундаментальная теория, а именно квантовая теория (КЭД). Квантовая теория переходного излучения была изучена в работах . Опа получила дальнейшее развитие в работах , где было рассмотрело «переходное» рождение и поглощение пио- пов при столкновении быстрых нуклонов с ядерпой материей и выпуждеп­пое переходное излучение и поглощение. Излучение Смита-Парселла также рассматривалось в рамках квантовой электродинамики. В работах электрон представляется как плоская вол па в поперечном измерении. Дис­персионное соотношение Смита-Парселла объясняется в квантовых терми­нах в работах . Квантовые поправки к излучению Смита-Парселла исследуются. Также проанализирован эффект продольного размера одного электрона па выпуждеппое и спонтанное излучение.
Отдельно рассмотрим работы, посвященные вынужденному переходно­му излучению. Когда граница раздела двух сред облучается внешним элек­тромагнитным полем, переходный процесс приобретает вынужденный ха­рактер: частица может не только излучать, ио и поглощать кванты внешне­го поля. В работе изучалось выпуждеппое переходное излучение пучка перелятивистских электронов при прохождении двух различных диэлек­трических сред. В рамках квантового подхода получены выражения для вероятностей вынужденного излучения и поглощения. В работе пред­ставлен анализ влияния внешнего электромагнитного поля па черепковское и переходное излучения и показано, что значительные изменения происхо­дят в угловых и спектральных распределениях этих излучений.
...
Купить

В этом разделе представлены основные результаты работы:
1. Приведен обзор исследований, посвященных спонтанному и вынуж­денному переходному излучению.
2. Получено явное ввхражение для амплитудах спонтанного переходного излучения от волнового пакета дираковской частицы, пересекающей идеально проводящую пластину. Была установлена связь между ком­плексными амплитудами когерентного состояния и напряженностью электромагнитного поля. Амплитуда переходного излучения была ис­пользована для нахождения явного выражения для инклюзивной ве­роятности.
3. В случае вынужденного переходного излучения от волнового пакета дираковской частицы, пересекающей идеально проводящую пластину, было получено явное выражение формулы для инклюзивной вероятно­сти зарегистрировать фотон для первого порядка по константе связи в формализме Баргмана-Фока. Нахождение явной формулы для ин­клюзивной вероятности регистрации фотона в процессе вынужденно­го переходного излучения волновым пакетом электрона на идеально проводящей пластине позволяет проводить томографию квантового состояния частицы.
4. Для случая вынужденного переходного излучения от волнового пакета дираковской частицы, пересекающей идеально проводящую пластину, получены явные выражения для вклада в интенсивность излучения как в общем случае, так и в приближении малой отдачи.
5. Спонтанное переходное излучение волнового пакета одной заряженной частицы некогерентное. Волновой пакет заряженной частицы нужно рассматривать как газ точечных частиц, каждая из которых неко­рректно излучает фотоны, т.е. складываются вероятности, а не ам­плитуды излучения.
6. При вынужденном излучении волновой пакет заряженной частицы из­лучает когерентно, в этом случае волновой пакет заряженной частицы можно рассматривать как заряженную жидкость (волну).
Полученные теоретические соотношения могут стать основой для экс­периментальных исследований фундаментальных вопросов квантовой ме­ханики, связанных с проблемой измерения и редукции волновой функции.
Купить