Электродинамика нелинейная

Благодаря этому совершенно новые экспериментальные средства получила в свое распоряжение нелинейная оптика. В поле сфокусированных фемтосекундных импульсов могут быть получены интенсивности 10"—IQi Вт/см и, следовательно, напряженности светового поля достигают здесь 10 В/см. Речь идет, таким образом, о полях, превышаюш,их внутриатомные ( а 10 В/см для атома водорода). В столь сильных полях на первый план выходят новые проблемы нелинейной электронной физики, становятся реальностью прямые эксперименты, имеюш,ие целью наблюдение эффектов, предсказываемых нелинейной квантовой электродинамикой (нелинейное рассеяние света на релятивистских электронах, рассеяние света на свете в вакууме и т. п.). [c.10]

Глава 3 составляет кульминацию всей книги в том смысле, что в ней дана сводка общих уравнений, описывающих электродинамику нелинейных сред в нерелятивистском приближении (уравнения Максвелла в разных формах уравнения, выражающие фундаментальные законы сохранения, с источниковыми членами, описывающими взаимодействие с электромагнитным полем основные термодинамические неравенства для поляризующихся и намагничивающихся материалов соотношения на разрывах, необходимые для исследования ударных волн нелинейные определяющие уравнения для нескольких больших классов материалов). В этой главе существенно использованы более ранние работы автора этой книги со своими коллегами. Она заканчивает первую часть книги, посвященную основным свойствам материалов и общим уравнениям. [c.15]

Нелинейная поляризация. При взаимодействии сильного светового поля с веществам зависимость между поляризацией среды и напряженностью действующего светового поля не описывается материальным уравнением линейной электродинамики — появляется нелинейная связь между Р и Е. Удовлетворительное описание оптических явлений можно проводить разложением вектора поляризации в ряд по малому параметру Е/Е <1 [c.391]

К сожалению, квантование нелинейных уравнений также сталкивается с рядом трудностей. Одна из них заключается в том, что нелинейная электродинамика сформулирована в лагранжевой форме, для квантования же необходимо исходить из формализма Гамильтона ). В предлагаемой работе Дирака рассмотрен наиболее общий случай связи гамильтонова и лагранжева формализмов. Автор отказывается от неявно содержащейся в классических формулировках принципов Лагранжа и Гамильтона предпосылки, что импульсы — независимые функции этих скоростей. Считая, что координаты и импульсы q и р = 9 Г [c.916]

Получение сверхсильных полей позволяет экспериментально наблюдать эффекты нелинейной квантовой электродинамики. В полях напряжённостью ж 10 В/см (/ ж 10 Вт/см ) возможна генерация электронно-позитронных пар в вакууме ( оптич. пробой вакуума ). Хотя достижение таких полей пока представляется проблематичным, взаимодействие уже [c.294]

В реакциях с Т. и, действуют электрич. поля, к-рые являются наиб, сильными среди всех электрич, полей, известных во Вселенной. Это открывает возможность проверки законов квантовой электродинамики, позволяет исследовать нелинейные и др, эффекты, к-рые могут возникать лишь в очень сильных полях. [c.193]

Нелинейная электронная физика, нелинейная квантовая электродинамика. При I > ( > а) мы всегда имеем дело с сильно ионизованной средой. Нелинейный отклик здесь—это нелинейный отклик фемтосекундной лазерной плазмы. [c.295]

Заметим, наконец, что прорыв в область сверхсильных полей снова привлек интерес к возможностям экспериментального наблюдения эффектов нелинейной квантовой электродинамики. Хотя даже в самых смелых прогнозах речь не идет о генерации световых полей напряженностью В/см (/ 10 Вт/см ), при которых возможна генерация электронно-позитронных пар в вакууме ( оптический пробой вакуума ), столкновение уже доступных интенсивных лазерных пучков с релятивистскими электронами может привести к наблюдению ряда эффектов, представляющих принципиальный интерес. [c.295]

Другой общий подход к построению нелинейной механики сплошной среды, с привлечением основ термодинамики и электродинамики, развивается Л. И, Седовым. В основе этого подхода лежит введение дополнительных физических параметров в качестве искомых характеристик состояния и свойств среды. Седов дополнил соответствующий математический аппарат тензорного анализа, предложил общий вариационный принцип для исследования уравнений задачи и подошел (совместно со своими учениками) к построению новых моделей сплошной среды. [c.306]

Отличие акустических радиационных сил от электромагнитных заключается не только в том, что уравнения гидродинамики нелинейны, но также и в том, что в акустическом случае ореда и поверхность препятствия, вообще говоря, совершают колебания под действием волны, в то время как в электродинамике типичным является случай, когда среда или поверхность препятствия неподвижны. Поэтому при рассмотрении акустического радиационного давления существенным является вопрос о том, в каких координатах определяется давление. Как всегда, радиационные силы в эйлеровой системе координат — постоянные силы, действующие на поверхность или объем, фиксированный относительно неподвижного пространства. Радиационные силы в лагранжевой системе координат — постоянные силы, действующие на поверхность или объ- [c.178]

Взаимодействие электромагнитных волн в плазме будет рассматриваться нами как одна из задач нелинейной электродинамики. Поэтому в первую очередь следует обратиться к уравнениям электромагнитного поля (II. Будем понимать под напряженностью электрического поля Е и магнитной индукцией В [c.311]

Резюмируя все сказанное, можно считать центральным пунктом линейной электродинамики ММ определение трех линейных функций отклика среды и Д (или е, а и одной из величин Д), две из которых известны из обычной электродинамики. В случае же необходимости выхода за пределы линейной теории следует исходить из нелинейного обобщения соотношений (4). В рамках используемой ниже гидродинамической формулировки к такому обобщению ведут стандартные выражения для плотностей заряда и тока жидкости в сочетании с нелинейными уравнениями Эйлера и непрерывности. [c.235]

Классическое описание оптических и вообще электродинамических явлений осуществляется на основе уравнений Максвелла, в которых влияние среды учитывается в определенных материальных соотношениях. В случае электрических явлений к ним относится соотношение между вектором поляризации Р. и вектором напряженности электрического поля Е., а в случае магнитных явлений — соотношение между вектором намагниченности М. и вектором напряженности магнитного поля N.. В общем случае величина Р. состоит из двух частей, одна из которых зависит от Е. линейно, а другая— нелинейно аналогичным свойством обладают магнитные величины. Те явления, которые могут быть описаны линейной частью, относятся к линейной электродинамике (оптике) все явления, для которых существенную роль играет обусловленная свойствами среды нелинейная зависимость от напряженности поля, принадлежат к нелинейной электродинамике (оптике). Этому классическому феноменологическому подразделению можно сопоставить более точную характеристику нелинейной оптики в рамках квантовомеханического рассмотрения (см. часть II). [c.25]

Наиболее ценной особенностью книги является то, что она представляет собой редко встречающееся сочетание написанной на высоком уровне научной монографии и учебного пособия. Как и многие другие солидные книги, оиа носит скромное название Введение . Ч. II охватывает широкий круг проблем квантовой механики, квантовой электродинамики, квантовой электроники, статистической физики, физики твердого тела, линейной и нелинейной оптики. В книге содержатся необходимые для понимания физической сущности рассматриваемых процессов сведения по теории вероятностей, операционному исчислению и некоторым другим разделам математики, [c.5]

Настоящая глава содержит самые необходимые сведения из нелинейной электродинамики, теории нелинейных оптических восприимчивостей материальных сред и нелинейной лазерной спектроскопии, на которых базируется очерк диагностических возможностей нелинейно-оптического взаимодействия лазерного излучения с различными средами, приведенный в гл. IV. [c.184]

Этот эффект, называемый также рассеянием света на свете, согласно предсказаниям квантовой электродинамики, должен существовать в вакууме в результате рождения виртуальных электрон-позитрон-ных пар. Вероятность этого процесса обратно пропорциональна энергии рождения пары, равной 1 МэВ, и поэтому эффект крайне мал и до сих пор не наблюдался. Поскольку в веществе энергия рождения пары электрон— дырка имеет порядок 1 эВ, то должен существовать эффект рассеяние света на свете в веществе с интенсивностью, на много порядков большей и поэтому доступной наблюдению, что подтверждено опытами С. М. Рывкина и др. До сих пор рассеяние света на свете наблюдалось лишь в конденсированном веществе (в воде, в кристаллах кальцита и dS), нелинейность которого гораздо больше вакуума. [c.412]

Многие Н. у. м. ф. возникли в физике в связи с развитием теории конденсиров. сред, они описывают мак-роскопич. проявления квантовомеханич. аффектов неизвестной ф-цией в них является плотность параметра порядка (см. Фазовый переход). Бели параметр порядка скалярный, это двухжидкостные ур-ния гидродинамики сверхтекучего гелия (см. Сверхтекучесть), ур-ния Гинзбурга — Ландау и их обобщения, описывающие магнетостатику и электродинамику сверхпроводников (см. Сверхпроводимость). Если параметр порядка векторный или тензорный, это ур-ния Ландау — Лифшица, описывающие ферромагнетики и антиферромагнетики, ур-ния обобщённой гидродинамики сверхтекучего гелия, макроскопич. модели жидких кристаллов. Для всех этих ур-ний наиб, интерес представляют ЕХ существенно нелинейные решения, часто описывающие локализованные (хотя бы частично) объекты вихри в жидком гелии и в сверхпроводниках, доменные стенки в ферромагнетиках и антиферромагнетиках, дискливацни в жидких кристаллах и солитоны, к-рые в том или ином виде существуют во всех упомянутых средах. [c.315]

Электродинамика, в осн. опирающаяся на ур-ния Максвелла в линейных средах, обеспечила понимание процессов излучения, распространения и приёма радиоволн. Это позволило создать разд. элементы радиоаппаратуры как в ДВ-диапазонах (системы с сосредоточ. параметрами — колебат. контуры, фильтры, преобразователи и т. п.), так и в КВ-диапазонах (системы с распределёнными параметрами — линии передачи, волноводы, объёмные резонаторы, аттенюаторы и т. п.). Осн, направления исследования излучение и распространение радиоволн в раэл. средах (напр., в кос-мич. плазме), с учётом анизотропии, поглощения, рефракции и дифракции, рассеяния, отражения и нелинейных эффектов, связанных со взаимодействием излучения с веществом, создание мн. типов антенн. [c.236]

В основу КХД положен принцип локальной цветовой сим,метрии, к-рый утверждает, что можно независимо изменять цветовые состояния отд. кварков. Это возможно, разумеется, лишь при наличии глюонного поля, способного принять на себя избыточный цвет. Эквивалентность разл. цветовых состояний формулируется математически как инвариантность (точная) относительно преобразований цветовой группы причём параметры групповых преобразований могут зависеть от точек пространства-времени. Такие теория наз. калибровочными. Принцип локальной калибровочной инвариантности позволяет однозначно фиксировать лаграннгиан хромодинамики, к-рый подобен элсктродпнамич. лагранжиану, во учитывает цветовые степени свободы. В результате напряжённости глюонного поля отличаются от напряжённостей элек-трич. и маги, полей электродинамики дополнительными нелинейными по калибровочному полю членами. Наличие нелинейных членов, необходимых для калибровочной инвариантности КХД, приводит к само действию глюонов. Др. словами, глюоны обладают цветовыми зарядами (в отличие от фотонов, не обладающих электрич. зарядами). Это, в свою очередь, приводит к наиб, важному свойству КХД — эффекту а н-тиэкраиировки заряда, к-рый означает, что эффективный - заряд кварков и глюонов велик на больших расстояниях и становится малым при уменьшении расстояний. Вследствие этого свойства С. в, на малых II больших масштабах оказываются совершенно различными. На малых расстояниях или при больших передаваемых импульсах [больше (2—3)ГэВ] эфф, цветовой заряд стремится к нулю. Это свойство получило назв. асимптотической свободы. Кварки и глюоны на малых расстояниях ведут себя как почти свободные частицы, и все процессы с их участием. можно рассчитывать по теории возмущений, непосредственно используя исходный лагранжиан КХД. Массы кварков и, , 5 при этом малы (токовые массы я- 4 МэВ, [c.500]

Ситуация может усложняться нелинейными свойствами зл.-магн. волп и их взаимодействий с частицами, а также разл. процессами рассеяния на упругих, тепловых и др. неэлектромагн, возбуждениях среды. Скажем, возможно нелинейное черепковское излучение под действием короткого импульса сильного эл.-магн, поля, возбуждающего ка своём пути нелинейную поляризацию среды в отсутствие к.-л. сторонних зарядов и токов (см. также Электродинамика движущихся сред). [c.531]

Оценить характеристики оптических устройств и понять их ограничения можно лишь, если хорошо изучить особенности распространения электромагнитного излучения. Это позволяет разрабатывать устройства для управления лазерным излучением. Поэтому основное внимание в книге уделяется изложению фундаментальных принципов. Мы постарались установить связь между теорией и практикой путем рассмотрения конкретных примеров, основанных на реальных ситуациях. Когерентное взаимодействие лазерного излучения с различными оптическими средами мы рассматривали с привлечением лишь классической электродинамики. Оптические свойства этих сред описываются с помощью таких материальных параметров, как диэлектрические тензоры, тензоры гирации, элек-трооптические коэффициенты, постоянные фотоупругости и нелинейная восприимчивость. Из оглавления нетрудно видеть, что здесь рассмотрен очень широкий круг вопросов. [c.7]

Шлапак В. А., Стародумов Ю. И. Машинный анализ переходных процессов источника питания с индуктивно-емкостным преобразователем при нелинейной нагрузке. — Проблемы технической электродинамики. — Киев Наукова думка, Ц975, вьш. 50, с. 28—312. [c.96]

Коган ШМ. К электродинамике слабо нелинейных сред. - ЖЭТФ, [c.188]

Уравнение (П.III.18) представляет собой уравнение сохранения энергии. Оно соответствует обычно используемым в нелинейной оптике укороченным уравнениям поля [4,5], Такие уравнения продуктивны для задач нелинейной электродинамики, в которых фазовые соотношения между различными волнами определенным образом фиксированы. С другой стороны, если фазы беспорядочны, то возможны дальнейпше уточнения. [c.317]

В статистической электродинамике, пригодной для случая неупорядоченных фаз волн, можно продвинуться дальше, усреднив уравнение (П.III.18) по статистическому ансамблю. Такое продвижение оказывается успешным благодаря относительной малости нелинейных эффектов и возможности ограничиться небольшим числом членов нелинейного ряда материального уравнения (ПЛП.9). В нашем изложении мы ограничимся изучением процессов, для которых достаточно удержать в уравнении (ПЛ11-18) [c.317]

Третья часть книги посвящена описанию физических аппаратных средств и возможных механизмов реализации гиперреактивно-го движения. Материал в свою очередь делится на два раздела. Ядерная электродинамика вобрала в себя вопросы, связанные с расчетом параметров внешнего электромагнитного поля на торои-де и зарядовой ядерной кинетики, продукты которой это поле индуцируют. Элементы кибернетической физики включают задачи регулирования и идентификации нелинейных процессов ядерной кинетики. [c.266]

К нелинейным эффектам в известном смысле можно причислить и так называемое радиационное давление или давление ультразвукового излучения, которое, в частности, проявляется в виде постоянных пондеромоторных сил, действующих на препятствия, расположенные на пути распространения ультразвуковой волны. Давление ультразвуковою излучения существует и в свободном ультразвуковом поле в виде постоянной составляющей давления. Радиационное давление присуще любому волновому процессу независимо от его природы отю связано с изменением у препятствия величины переносимого волной импульса. Возникающие прп этом пондеромотор-ные силы малы известно, что для регистрации, например, давления света требуются весьма чувствительные приспособления. Давление ультразвукового излучения также является малой величиной по сравнению с амплитудой переменного давления в ультразвуковой волне. Тем не менее радиационный эффект следует непосредственно из линейных уравнений электродинамики и линеаризованных уравнений гидродинамики. Нелиней1юсть же точных уравнении гидродинамики приводит при расчете давления ультразвукового излучения к поправкам , соизмеримым с величиной эффекта, вычисленной в первом ириблпженни, в отличие от нелинейных поправок к другим акустическим параметрам, таким, например, как скорость звука, плотность энергии и т. д., в которые они входят в качестве величин второго и более высоких порядков малости. Эти сравнительно большие поправки к давлению ультразвукового излучения и представляют собой собственно нелинейный эффект. Отличие акустических [c.104]

В соответствии с макроскопической природой рассматриваемых прозрачных сред они будут в основном описываться с использованием усредненных оптических характеристик (нелинейных воснриимчипостей х )- Лазерное излучение будет таютс описываться в основном на макроскопическом языке. Типичной рассматриваемой задачей будет распространение в макроскопической прозрачной среде световой волны, характеризуемой усредненными характеристиками — энергией волны, напряженностью поля волны и т. д. Поэтому основным методом описания взаимодействия будет уже не квантовая механика, а электродинамика, и ответы будут искаться из решений уравнений Максвелла. Однако язык фотонов, квантовых состояний, переходов также сохранится, в первую очередь — ввиду необходимости учета резкой зависимости нелинейной поляризуемости от частоты излучения. [c.16]

В свете всего сказанного становится понятным известный факт существования формально релятивистски-инвариаптных непричинных схем (к их числу относятся нелокальная и нелинейная схемы (см. [3-6]), а также электродинамика в среде с < 1). [c.25]

Предлагаемая вниманию читателей вторая часть книги Введение в нелинейную оптику является продолжением первой части ( Классическое рассмотрение ), вышедшей в издательстве Мир в 1973 г. Книга содержит квантовофизическое описание нелинейных оптических явлений и охватывает широкий круг проблем квантовой механики, квантовой электродинамики, квантовой электроники, статистической физики, физики твердого тела, линейной и нелинейной оптики. [c.4]

Выступающие в обычной квантовой теории поля полпиенпости (включая контактные взаимодействия) иаз. пндуцированны] н1, обусловленными взаимодействием различных полей. Термин же нелинейная квантовая теория употребляется обычно примени-тел1>но к тем построениям, где нелинейность не имеет такого индуцированного характера, чаще всего для обо.эначения нелинейной унитарной квантовой теории. В квантовой теории унитарная программа практически сразу же переросла рамки одной лии ь электродинамики, включив в сферу рассмотрения и другие частицы. [c.409]

Богатая цветовая гамма растительного и животного мира волшебные краски неба, радуги, восхода и захода солнца, эффекты тени, смены дня и ночи, притягательная сила огня и раскаленного металла, кшогоцветие орнаментов национальных одежд, посуды, витражей... Можно долго перечислять примеры нашего повседневного соприкосновения с миром оптических явлений, которое начинается с раннего детства. Это и неудивительно, так как зрение человека основано на закономерностях взаимодействия света с веществом. Оптические свойства твердых тел являются предметом пристального научного и технологического интереса на протяжении последних трех-четьфех столетий, хотя эти свойства широко использовались для решения определенных декоративных задач еще со времен ранних цивилизаций уже древние художники, создатели наскальных изображений, находили эффектные цветовые решения путем смешивания различных природных пигментов. Начиная с открытия Снеллиусом в 1621 г. закона преломления света оптическая спектроскопия прошла полный драматизма и внутренних противоречий путь развития. За исследованиями явлений отражения и преломления света последовал этап повышенного внимания к интерференции, дифракции и поляризации света, а затем пришло время для целенаправленного изучения поглощения, флюоресценции (люминесценции), рассеяния света и нелинейных оптических эффектов. Длительное соперничество между корпускулярной и волновой теориями света увенчалось компромиссом, основанным на кохщепции дуализма, и открытием законов квантовой механики и квантовой электродинамики. Создание лазерных источников и совершенствование методов детектирования электромагнитного излучения превратили спектроскопию в мощный метод исследования физических свойств твердого тела и протекающих в нем элементарных процессов. Более того, вряд ли можно представить сегодня наши познания о микромире без средств, которые обеспечиваются спектроскопией видимого, инфракрасного. [c.3]

Представлены все модели упругих тел нелинейные и линейные, моментные и безмоментные трехмерные, двумерные (пластины и оболочки), одномерные (стержни). Кратко изложены новые теории трещин, композитов и периодических структур. Рассмотрены основы теории колебаний, волн и устойчивости. В связи с магнитоупругостью дается сводка законов электродинамики. [c.2]

Учебное руководство в равной мере рассчитано на студентов физических факультетов и вузов (как теоретиков, так и экспериментаторов) и слушателей спецотделений по переподготовке кадров в области лазерной физики, техники и технологии. Студенты и слушатели-теоретики, прочитав книгу, яснее представят себе задачи экспериментальной лазерной физики, нелинейной оптики и лазерной спектроскопии, овладев при этом формальным аппаратом, необходимым для их анализа. Студенты и слушатели, специализирующиеся в экспериментальных лабораториях, не только познакомятся с конкретными методшсами лазерной физики и полз йт разнообразный справочный материал по нелинейной оптике и спектроскопии, но и овладеют основами теории лазерной генерации, уравнениями нелинейной электродинамики и методами их анализа, освоят основные понятия теории нелинейных оптических восприимчивостей и получат представление о диагностических возможностях нелшейно-оптических устройств. Полагаем, что настоящая книга может оказаться полезной и для тех, кто изучает указанные проблемы самостоятельно. [c.8]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...