лек натиск 2
НАЛЯГАНЕ CBETA, натискът, упражняван върху светлината отразява и усвояването тела, частици и индивидуални молекули и атоми; един от ponderomotive действието на светлина, свързани с електромагнитни трансфер вещество поле импулс. Хипотезата за съществуването на лек натиск за първи път е предложена от Дж Кеплер през 17-ти век, за да обясни отклонението опашки на комети от слънцето. светлина теория налягане в рамките на класическата електродинамика даден J. К. Максуел в 1873 г. Това се дължи на натиска на разсейване на светлината и абсорбция на електромагнитни вълни от частици на материята. В рамките на квантовата теория на светлината налягане - резултат от тялото трансфер фотон инерция.
При нормална честота на светлина върху повърхността на твърдо тяло от светлина р налягане определя от формулата:
S - плътността на енергийния поток (интензитет на светлината), R - светлина отражение от повърхността, с - скоростта на светлината. При обикновени условия на лек натиск ненатрапчив. Дори в мощен лазерен лъч (1 W / cm 2), лек натиск от порядъка на 10 -4гр / cm 2 от широк напречно сечение на лазерния лъч може да бъде насочена, и след това интензитетът на налягане във фокуса на лъча могат да задържат суспендирани милиграм парче.
Експериментално, налягането на светлина на твърди вещества е първият изследван P. Н. Lebedevym през 1899. Основните трудности в открити светлината пилотния налягане са тя да се отпуска на фона радиометрични и конвективни сили, чиято величина зависи от налягането на газ, заобикалящ тялото и в ниско налягане, вакуум може да надвишава с няколко поръчки на светлината. В експерименти Лебедев в обезвъздушена (налягане от около 10 мм живачен стълб -4) стъклен съд за тънки сребърни прежди суспендирани кобилица с усукване баланс фиксирани върху тях тънък диск крила, които са облъчени. Клапите са направени от различни метали и слюда с идентични срещуположни повърхности. Последователно се облъчва предна повърхност и задна клапи с различна дебелина, Лебедев успява да неутрализира остатъчния действие радиометрични сили и да даде удовлетворителен (с грешка от ± 20%) са съгласни с теорията на Максуел. В 1907-10 Лебедев изследван леки газове под налягане.
Натискът на светлина играе важна роля в астрономически и атомни явления. лъч налягане звезди заедно с газ под налягане осигурява тяхната стабилност чрез противодействие на силите на гравитацията. Действието на лек натиск представлява някаква форма на опашки на комети. Когато отделянето на фотон настъпва атома т.нар светлинна ефективност и фотон инерция получени атома. В кондензирано медии, лек натиск може да причини на ток на носители на заряд (електрони Увличането Виж фотони). слънчевата радиация налягане се опитва да използвате за създаване на различни космически задвижване - т.нар слънчево платно.
Специфичните характеристики на светлината, уловена налягане в разредените системи на ядрен резонанс разсейване интензивна светлина, когато честотата на лазерния равна на честотата на атомната прехода. Усвояването един фотон, атом набира скорост в посока на лазерния лъч и влиза възбудено състояние. Освен това, спонтанно излъчване фотон, атом придобива инерция (светлинен ефикасност) в произволна посока. В последваща абсорбция и спонтанна емисия на фотони от атома постоянно получава импулси изпратени по светлинния лъч, което създава лек натиск.
F силата на резонансната светлина налягането атом се определя като импулс предава фотонния поток с N плътност за единица време е: F = Nћkσ където ћk = 2πћ / λ - импулса единичен фотон, σ ≈ λ 2 - абсорбция резонанс фотон напречно сечение, λ - дължина на вълната светлина, к - броят вълна, Z - Планк постоянна. При сравнително ниски плътности на радиация резонансната светлина налягане е право пропорционална на интензитета на светлината. При по-високи плътности, N насищане фотонния поток се появява и резонанс светлина налягането на насищане абсорбция (виж ефекта на насищане). В този случай, лек натиск създава фотони излъчвани спонтанно атоми със средна честота γ (обратна на живот на възбудени атоми) в произволна посока. Светлината сила налягане престава да зависи от интензивността, както е определено чрез спонтанна степента на затихване: F≈ћkγ. За типичните стойности на у ≈ 10 8 и -1 и λ ≈0,6 микрона светлина сила налягане .F≈5 · 10 -3 ЕГ / см; при налягане на насищане на резонанс светлина може да създаде ускорение атома до 10 5 гр (г - земно ускорение). Такива големи сили позволяват селективно управляват атомни греди, чрез промяна на честотата на светлина и различни влияещи атома malorazlichayuschimisya резонансните честоти на абсорбция. По-специално, става възможно да се компресира Maxwellian разпределение на скорост, отстраняване от високоскоростен атом лъч. Лазерната светлина е насочена към атомната светлина, докато избора на честотата и формата на спектъра на емисиите, така че светлина налягането се инхибира бързи атоми с голям обем на резонансна честота (виж Доплер ефект). Резонансен лъч налягане може да се използва за отделяне на газове чрез облъчване на две отделения контейнера, напълнени със смес от две газове, една от които атоми са в резонанс с резонансни атоми радиация под влиянието на светлина налягане ще бъдат прехвърлени в далечна клетка.
Някои функции има резонансната лек натиск върху атоми, се поставя в областта интензивен постоянна вълна. От гледна точка на квантовата постоянна вълна, образуван от сблъсък на потоци фотон причинява атом сътресения, причинени от поглъщането на фотони и стимулирани емисиите. Средната сила действа върху атом не е равно на нула поради поле нееднородност на дължина на вълната. От класическа гледна точка на светлината сила налягане се дължи на действието на пространствено нехомогенни поле върху тях предизвиканото атомен дипол. Тази сила е минимална при възли, където не индуцират диполен момент, и в antinodes, където градиент поле е нула. Максимална сила лек натиск от порядъка на ± F≈ Ekd (признаци се отнасят до по фаза и antiphase движение на диполи с момент г спрямо терена с интензитет E). Тази сила може да бъде до огромни стойности: d≈ 1 Дебай, λ≈0,6 микрона и E≈ юни 10 V / cm сила F≈5 ∙ 10 февруари ЕГ / cm. Поле постоянна вълна stratifies атомен лъч, минаваща през светлинния лъч, като диполи, колебания в обратна фаза, се движат по различни траектории, като атомите в експеримента Stern-Gerlach. На атоми, които се движат по протежение на лазерния лъч, радиална сила актове лек натиск, поради радиално нееднородното плътност на областта на светлина. Както и в състояние и бягаща вълна настъпва не само определената движение на атомите, но и тяхното разпространение в пространството фаза, тъй като абсорбцията и излъчването на фотони - квантовата произволни процеси. Резонансен лек натиск и да опита квазичастици в твърди вещества: електрони, excitons и сътр.
Литература Лебедев PN Coll. Оп. М. 1963; Ashkin А. Налягането на лазерното лъчение // успехите на физическите науки. 1973 Т. 110. Vol. 1; Kazantsev AP резонансната лек натиск // Ibid. 1978 Т. 124. Vol. 1; Letohov В. S. Minogin VG лазерна радиация налягане в атоми. М. 1986.
ДВ Przhibelsky.