Излучение уединенного импульса поляризации, движущегося со скоростью света

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Фотоны обладают нулевой массой покоя и всегда движутся со скоростью света в вакууме, но не имеют дипольного момента. Атомы и молекулы, которые могут иметь постоянный или переменный дипольный момент, обладают массой и потому не могут двигаться со скоростью, равной скорости света или превосходящей ее. Поэтому вопрос об излучении подобных систем при их движении со скоростью света не ставился. Однако можно создать множество искусственных объектов (световых зайчиков, эффективных зарядов, импульсов тока и т.п.), которые могут двигаться со скоростью света и даже превышать ее. В таком случае они становятся источником электромагнитного излучения. В данной работе будет рассмотрено излучение уединенного импульса поляризации, который движется со скоростью света и значение амплитуды которого может оставаться постоянным или изменяться. Показано, что если амплитуда импульса поляризации не меняется, то такой объект не излучает вовне, т.е. излучаемое им поле остается полностью локализованным внутри движущегося уединенного импульса поляризации. Если же амплитуда такого объекта меняется со временем, то он начинает излучать назад. В этой ситуации могут быть получены униполярные импульсы необычной формы, например, прямоугольной.

Об авторах

Р. М Архипов

Санкт-Петербургский государственный университет; Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе

Email: arkhipovrostislav@gmail.com

М. В Архипов

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: m.arkhipov@spbu.ru

А. В Пахомов

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: antpakhom@gmail.com

О. О Дьячкова

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: o.o.dyachkova@gmail.com

Н. Н Розанов

Санкт-Петербургский государственный университет; Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе

Автор, ответственный за переписку.
Email: nnrosanov@mail.ru

Список литературы

  1. Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, Теоретическая физика. Том 1. Механика, Наука, М. (1988)
  2. L. D. Landau and E. M. Lifshitz, Mechanics. Vol. 1, 3rd ed., Butterworth-Heinemann, Oxford (1976).
  3. Б. М. Болотовский, В. Л. Гинзбург, УФН 106, 577 (1972)
  4. B. M. Bolotovskii and V. L. Ginzburg, Sov. Phys.-Uspekhi 15, 184 (1972).
  5. Г. А. Аскарьян, ЖЭТФ 42, 1360 (1962)
  6. G. A. Askar'yan, Sov. Phys. JETP 15, 943 (1962).
  7. В. Л. Гинзбург, Теоретическая физика и астрофизика. Дополнительные главы, 3-е изд., Наука, М. (1987)
  8. V. L. Ginzburg, Theoretical physics and astrophysics, Pergamon Press Ltd (1979), сh. VIII, р. 171.
  9. Б. М. Болотовский, В. П. Быков, УФН 160, 141 (1990)
  10. B. M. Bolotovskii and V. P. Bykov, Sov. Phys.-Uspekhi 33, 477 (1990).
  11. M. I. Bakunov, A. V. Maslov, and S. B. Bodrov, Phys. Rev. B 72, 195336 (2005).
  12. Б. М. Болотовский, А. В. Серов, УФН 175, 943 (2005)
  13. B. M. Bolotovskii and A. V. Serov, Phys.-Uspekhi 48, 903 (2005).
  14. R. M. Arkhipov, A. V. Pakhomov, I. V. Babushkin, M. V. Arkhipov, Yu. A. Tolmachev, and N. N. Rosanov, J. Opt. Soc. Am. B 33, 2518 (2016).
  15. A. V. Pakhomov, R. M. Arkhipov, I. V. Babushkin, M. V. Arkhipov, Yu. A. Tolmachev, and N. N. Rosanov, Phys. Rev. A 95, 013804 (2017).
  16. F. Krausz and M. Ivanov, Rev. Mod. Phys. 81, 163 (2009).
  17. G. Mourou, Rev. Mod. Phys. 91, 030501 (2019).
  18. K. Midorikawa, Nat. Photonics 16, 267 (2022).
  19. M. T. Hassan, T. T. Luu, A. Moulet, O. Raskazovskaya, P. Zhokhov, M. Garg, N. Karpowicz, A. M. Zheltikov, V. Pervak, F. Krausz, and E. Goulielmakis, Nature 530, 66 (2016).
  20. J. Biegert, F. Calegari, N. Dudovich, F. Quere, and M. Vrakking, J. Phys. B 54, 070201 (2021).
  21. B. Xue, K. Midorikawa, and E. J. Takahashi, Optica 9, 360 (2022).
  22. Р. М. Архипов, М. В. Архипов, А. В. Пахомов, П. А. Образцов, Н. Н. Розанов, Письма в ЖЭТФ 117, 10 (2023)
  23. R. M. Arkhipov, M. V. Arkhipov, A. V. Pakhomov, P. A. Obraztsov, and N. N. Rosanov, JETP Lett. 117, 8 (2023).
  24. E. S. E menko, S. A. Sychugin, M. V. Tsarev, and M. I. Bakunov, Phys. Rev. A 98, 013842 (2018).
  25. M. V. Tsarev and M. I. Bakunov, Opt. Express 27, 5154 (2019).
  26. I. E. Ilyakov, B. V. Shishkin, E. S. E menko, S. B. Bodrov, and M. I. Bakunov, Opt. Express 30, 14978 (2022).
  27. Y. Shou, R. Hu, Z. Gong, J. Yu, J.-e. Chen, G. Mourou, X. Yan, and W. Ma, New J. Phys. 23, 053003 (2021).
  28. H.-C. Wu and J. Meyerter Vehn, Nature Photon. 6, 304 (2012).
  29. J. Xu, B. Shen, X. Zhang, Y. Shi, L. Ji, L. Zhang, T. Xu, W. Wang, X. Zhao, and Z. Xu, Sci. Rep. 8, 2669 (2018).
  30. R. Pang, Y. Wang, X. Yan, and B. Eliasson, Phys. Rev. Appl. 18, 024024 (2022).
  31. S. Wei, Y. Wang, X. Yan, and B. Eliasson, Phys. Rev. E 106, 025203 (2022).
  32. Q. Xin, Y. Wang, X. Yan, and B. Eliasson, Phys. Rev. E 107, 035201 (2023).
  33. A. Bogatskaya, E. Volkova, and A. Popov, Plasma Sources Sci. Technol. 30, 085001 (2021).
  34. A. V. Bogatskaya, E. A. Volkova, and A. M. Popov, Phys. Rev. E 104, 025202 (2021).
  35. A. V. Bogatskaya, E. A. Volkova, and A. M. Popov, Phys. Rev. E 105, 055203 (2022).
  36. V. P. Kalosha and J. Herrmann, Phys. Rev. Lett. 83, 544 (1999).
  37. А. Ю. Пархоменко, С. В. Сазонов, ЖЭТФ 114, 1595 (1998)
  38. A. Parkhomenko and S. Sazonov, JETP 87, 864 (1998).
  39. X. Song, W. Yang, Z. Zeng, R. Li, and Z. Xu, Phys. Rev. A 82, 053821 (2010).
  40. V. V. Kozlov, N. N. Rosanov, C. De Angelis, and S. Wabnitz, Phys. Rev. A 84, 023818 (2011).
  41. С. В. Сазонов, Письма в ЖЭТФ 114, 160 (2021)
  42. S. Sazonov, JETP Lett. 114, 132 (2021).
  43. S. Sazonov, Laser Phys. Lett. 18, 105401 (2021).
  44. А. В. Пахомов, М. В. Архипов, Н. Н. Розанов, Р. М. Архипов, Письма в ЖЭТФ 116, 151 (2022)
  45. A. V. Pakhomov, M. V. Arkhipov, N. N. Rosanov, and R. M. Arkhipov, JETP Lett. 116, 149 (2022).
  46. A. Pakhomov, M. Arkhipov, N. Rosanov, and R. Arkhipov, Phys. Rev. A 106, 053506 (2022).
  47. Р. М. Архипов, А. В. Пахомов, М. В. Архипов, Н. Н. Розанов, Оптика и спектроскопия 131(1), 77 (2023).
  48. A. Pakhomov, N. Rosanov, M. Arkhipov, and R. Arkhipov, submitted. arXiv preprint arXiv:2303.11116.
  49. А. Ярив, Квантовая электроника, Советское радио, М. (1980)
  50. A. Yariv, Quantum Electronics, Wiley, N.Y. (1975).
  51. С. Э. Фриш, Оптические спектры атомов, Гос. издат. физ.-мат. лит., М.-Л. (1963).
  52. Н. Н. Розанов, Оптика и спектроскопия 127, 960 (2019)
  53. N. N. Rosanov, Optics and Spectroscopy 127, 1050 (2019).
  54. М. В. Архипов, Р. М. Архипов, Н. Н. Розанов, Оптика и спектроскопия 130, 1216 (2022)
  55. M. V. Arkhipov, R. M. Arkhipov, and N. N. Rosanov, Optics and Spectroscopy 130, 980 (2022).
  56. M. V. Arkhipov, R. M. Arkhipov, A. V. Pakhomov, I. V. Babushkin, A. Demircan, U. Morgner, and N. N. Rosanov, Opt. Lett. 42, 2189 (2017).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».