Astronet - nyomás fényében

Alacsony nyomású - a kifejtett nyomás a fényvisszaverő és elnyeli szervek, részecskék és egyes molekulák és atomok; egyik ponderomotoros fény hatására. kapcsolódó átviteli az elektromágneses tér impulzus anyag. A hipotézis fennállásának alacsony nyomású vetette fel először J. Kepler (J.Kepler) a 17. században. megmagyarázni az elutasítás üstökös farka távol a Naptól Az elmélet a fény nyomás keretében a klasszikus elektrodinamika adott J. Maxwell (J.Maxwell) 1873-ban Ebben a nyomás a fény szorosan kapcsolódó szóródási és felszívódását elektromágneses hullámok anyag részecskéi. Ennek keretében a kvantumelmélet, a nyomás a fény - fotonok eredményeként momentum transzfer szervezetben.

Kísérletileg, a nyomás a fény a szilárd először vizsgáltuk Lebegyev 1899-ben A fő nehézséget a kísérleti felfedezése a fény nyomás kiosztani, hogy a háttérben radiometriás és konvektív erők. amelynek nagysága függ a környezeti gáznyomás test és elégtelen vákuumnyomás meghaladhatja több nagyságrenddel a fény. A kísérletek Lebedev evakuált (Hgmm. V.) Üvegedénybe egy vékony ezüst fonalak szuszpendáljuk rocker torziós egyensúlyt rögzítettek, egy vékony lemez-szárnyak, amelyeket besugárzott. A szárnyak készültek különböző fémek és csillám azonos, egymással átellenes felületei. Ezt követően egymás után besugározzuk egy elülső felülete és egy hátsó szárnyak különböző vastagságú, Lebegyev lehetett semlegesíteni maradék hatást radiometrikus erők és a kielégítő (hiba%) egyetértésben Maxwell elméletét. A 1907-1910 Lebedev végre még vékonyabb kísérletek vizsgálata enyhe nyomást gyakorol a gázok és a szintén kapott jó egyezést elmélet.

A nyomás a fény fontos szerepet játszik a csillagászati ​​és az atomi jelenségek. Az asztrofizika alacsony nyomású együtt gáznyomás biztosítja a stabilitást a csillagok, ellensúlyozva az erőket a gravitáció. A fény hatására nyomás számlák valamilyen formában üstökös farka. Arra utal, hogy nukleáris hatások t. N. fényhasznosítás, amely tapasztalható egy gerjesztett atomot a kibocsátási egy foton.

A kondenzált média, enyhe nyomást okozhatja a jelenlegi hordozók (lásd fotoelektromos hatás).

A sajátos jellemzői detektált fény nyomást a hígított rendszerek magrezonancia szórási intenzív fény, ha a lézer frekvenciája egyenlő a frekvenciáját a atomátmenetű. Nedvszívó egy fotont, atom lendületet az irányt a lézersugár és belép gerjesztett állapotban. Továbbá spontán kisugárzást egy fotont, atom szerez egy lendület (fényhasznosítás) egy tetszőleges irányba. Az ezt követő abszorpció és a spontán emisszió a fotonok által véletlenszerűen irányított fényimpulzusok RECOIL kioltják, és, végső soron, a rezonáns atom szerez lendületet irányított mentén fénynyalábot rezonáns enyhe nyomást. F erő a rezonáns enyhe nyomást atom definiáljuk a lendület át a foton fluxus egységnyi idő N, ahol - egy foton impulzust. - rezonáns foton abszorpciós keresztmetszet, - a fény hullámhossza. Viszonylag alacsony sűrűség a sugárzás rezonáns könnyű nyomás egyenesen arányos a fény intenzitása. A nagyobb sűrűséget, N kapcsolatban a végén () az élettartama a gerjesztett szinten történik abszorpciós telítettség és a telítettség rezonancia enyhe nyomást (lásd. Telítési hatás). Ebben az esetben, enyhe nyomást hoz létre kibocsátott fotonok snontanno atomok átlagos gyakorisága (az inverze az élettartama a gerjesztett atomok) egy véletlenszerű irányban határozzuk diagramot emittáló atom. Fény nyomóereje megszűnik intenzitásától függ, ahogy azt a spontán bomlási sebesség :. A jellemző értékek a -1 és a m fény nyomóerő eV / cm; telítési nyomását rezonáns fényt lehet létrehozni gyorsulás atomokkal 10 5 g (g - a nehézségi gyorsulás). Ilyen nagy erők lehetővé teszik szelektív vezérlésére atomi sugár. frekvenciájának változtatásával fény és a különböző ható csoportja az atomok, amelyek különböznek a kis rezonancia abszorpció frekvenciákat. Különösen, lehetőség van arra, hogy összenyomja a maxwelli eloszlása ​​sebesség, eltávolítja a nagy sebességű atom gerenda. A lézerfény felé van irányítva az atomi gerenda, miközben kiválasztja a frekvencia és alakja az emissziós spektruma úgy, hogy a legerősebb gátló hatást a fény nyomás tapasztalható a leggyorsabb atomok miatt nagyobb Doppler-eltolódást a rezonanciafrekvencia. Egy másik lehetséges alkalmazás egy rezonancia enyhe nyomást elválasztási gázokat, amikor besugárzott kétkamrás tartály tele keverékével két gáz, amelyek közül az egyik a rezonancia a sugárzás rezonáns atomok hatása alatt a fény nyomás kerül át egy távoli sejt.

Egyedülálló tulajdonsága a rezonáns enyhe nyomást atomok elhelyezett intenzív állóhullám területen. A szempontjából kvantum állóhullám által kialakított ütköző áramlik foton hatására az atom ütődésektől okozta felszívódását fotonok és indukált emisszió. Az átlagos ható erőt az atom nem egyenlő nullával miatt területén inhomogenitás a hullámhosszon. Egy klasszikus szempontból könnyű nyomóerő hatása miatt, egy térben inhomogén mező indukált rájuk atomi dipólus. Ez az erő minimális csomópontoknál, ahol nem indukált dipólus momentum, és a amplitúdópontok, ahol a mező gradiens nulla. Maximális fény nyomóereje nagyságrendű (jelek utalnak társ- és ellen-mozgását a dipólus momentum d tekintetében a mező erőssége E). Ez az erő lehet akár hatalmas értékek a Debye és m / cm erőt eV / cm.

Field állóhullám rétegeli atomi nyaláb áthaladó fénysugár, így dipólusok oszcilláló ellentétes fázisú, mozgó egy másik pálya, mint az atomok a Stern-Gerlach. A lézersugarak az atomok, hogy mozognak a gerenda, sugárirányú erő hat enyhe nyomást, mivel a sugárirányú egyenetlensége sűrűsége a fény területén.

Amint az álló és mozgó hullám fordul elő nem csak a meghatározott mozgást az atomok, hanem a diffúziós a fázisban térben annak a ténynek köszönhető, hogy a cselekmények abszorpciós és emissziós fotonok - tisztán kvantummechanikai véletlenszerű folyamatokat. A együtthatója térbeli terjedésének egy atom tömeg M egyenlő a haladó hullám.

Hasonló megfontolások rezonáns fényt nyomáspróba és quasiparticles kristályokban: elektronokat. excitonok et al.