Аннотация:
Проведено квантовое рассмотрение высокочастотного макроскопического электромагнитного поля и радиационных процессов в среде. Построены квантовые операторы для компонент тензора энергии-импульса в средах с дисперсией и найдены их собственные значения, различные в представлениях Минковского и Абрагама. Показано, что импульс фотона в среде, следующий из квантования векторного потенциала, не совпадает с импульсом фотона, который определяется из симметричного тензора энергии-импульса Абрагама, но согласуется с импульсом, определённым из тензора Минковского. Аналогичный результат получен при вычислении значений собственного момента (спина) электромагнитного поля в среде. Целочисленные (в единицах $\hbar$) и подтверждаемые опытными данными значения спина поля позволяет пoлучить только тензор Минковского. Это даёт основание для выбора представления Минковского в качестве адекватной формы записи плотности импульса поперечного электромагнитного поля в прозрачной среде как при квантовом, так и при классическом описании поля. Представление Абрагама для этой цели не подходит и приводит к противоречиям. Сделанный вывод не относится к квазистационарным и статическим полям.
Поступила:21 июня 2016 г. Доработана: 8 апреля 2017 г. Одобрена в печать: 12 апреля 2017 г.
Образец цитирования:
И. Н. Топтыгин, “Квантовое описание поля в макроскопической электродинамике и свойства фотонов в прозрачных средах”, УФН, 187:9 (2017), 1007–1020; Phys. Usp., 60:9 (2017), 935–947
\RBibitem{Top17}
\by И.~Н.~Топтыгин
\paper Квантовое описание поля в макроскопической электродинамике и свойства фотонов в прозрачных средах
\jour УФН
\yr 2017
\vol 187
\issue 9
\pages 1007--1020
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/ufn5723}
\crossref{https://doi.org/10.3367/UFNr.2017.04.038138}
\adsnasa{https://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/bib_query?2017PhyU...60..935T}
\elib{https://elibrary.ru/item.asp?id=29938134}
\transl
\jour Phys. Usp.
\yr 2017
\vol 60
\issue 9
\pages 935--947
\crossref{https://doi.org/10.3367/UFNe.2017.04.038138}
\isi{https://gateway.webofknowledge.com/gateway/Gateway.cgi?GWVersion=2&SrcApp=Publons&SrcAuth=Publons_CEL&DestLinkType=FullRecord&DestApp=WOS_CPL&KeyUT=000417704200006}
\scopus{https://www.scopus.com/record/display.url?origin=inward&eid=2-s2.0-85040960645}
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/ufn5723
https://www.mathnet.ru/rus/ufn/v187/i9/p1007
Эта публикация цитируется в следующих 5 статьяx:
V N Borodikhin, “Features of the behavior of quantum fields in media with a negative refractive index as well as waves with negative energy”, Laser Phys., 33:4 (2023), 046002
V. Akulin, “Nonlinear coupling of photons via a collective mode of transparent superconductor”, Eur. Phys. J. D, 73:1 (2019), 8
V. S. Kirchanov, “Quantum damped Fock oscillator with linear dissipation and the Lindblad equation”, Russ. Phys. J., 62:2 (2019), 382–385
F. A. Burger, J. Fiedler, S. Y. Buhmann, “Zero-point electromagnetic stress tensor for studying Casimir forces on colloidal particles in media”, EPL, 121:2 (2018), 24004
В. А. Макаров, В. М. Петникова, Квантовая электроника, 48:11 (2018), 1023–1026; Quantum Electron., 48:11 (2018), 1023–1026
Цитирование в формате AMSBIB
Обратная связь: