Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up
 

СВЕТОИНДУЦИ́РОВАННЫЙ ДРЕЙФ

  • рубрика

    Рубрика: Физика

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 29. Москва, 2015, стр. 541

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




Авторы: А. М. Шалагин

СВЕТОИНДУЦИ́РОВАННЫЙ ДРЕЙФ га­зов и га­зо­по­доб­ных сред, от­но­си­тель­ное дви­же­ние (дрейф) ком­по­нен­тов бу­фер­но­го га­за, воз­ни­каю­щее при ре­зо­нанс­ном по­гло­ще­нии из­лу­че­ния од­ним из ком­по­нен­тов сме­си. С. д. обу­слов­лен се­лек­тив­ным по ско­ро­стям воз­бу­ж­де­ни­ем час­тиц, по­гло­щаю­щих из­лу­че­ние, и раз­ли­чи­ем транс­порт­ных ха­рак­те­ри­стик воз­бу­ж­дён­ных и не­воз­бу­ж­дён­ных час­тиц при их столк­но­ве­ни­ях с др. ком­по­нен­та­ми сме­си.

Из-за эф­фек­та До­п­ле­ра с из­лу­че­ни­ем взаи­мо­дей­ст­ву­ют не все час­ти­цы га­за, а толь­ко те, у ко­то­рых до­п­ле­ров­ский сдвиг kv (k – вол­но­вой век­тор из­лу­че­ния, v – ско­рость час­ти­цы) ком­пен­си­ру­ет от­строй­ку час­то­ты из­лу­че­ния от ре­зо­нан­са (се­лек­тив­ное по ско­ро­стям воз­бу­ж­де­ние). Под­би­рая спектр из­лу­че­ния и по­ло­же­ние его центр. час­то­ты от­но­си­тель­но ре­зо­нан­са, мож­но до­бить­ся то­го, что взаи­мо­дей­ст­во­вать с из­лу­че­ни­ем бу­дут, напр., час­ти­цы, дви­жу­щие­ся толь­ко в на­прав­ле­нии k. В ре­зуль­та­те взаи­мо­дей­ст­вия час­ти­цы пе­ре­хо­дят в воз­бу­ж­дён­ное со­стоя­ние, в ко­то­ром транс­порт­ное се­че­ние час­ти­цы из­ме­ня­ет­ся (напр., уве­ли­чи­ва­ет­ся). При этом дли­на сво­бод­но­го про­бе­га l воз­бу­ж­дён­ной час­ти­цы ока­зы­ва­ет­ся мень­ше та­ко­вой l0 для час­ти­цы в осн. со­стоя­нии. Де­воз­бу­ж­де­ние (пе­ре­ход в осн. со­стоя­ние) про­ис­хо­дит при спон­тан­ном или вы­ну­ж­ден­ном ис­пус­ка­нии. За 1 цикл воз­бу­ж­де­ния-де­воз­бу­ж­де­ния при ус­ло­вии, что в воз­бу­ж­дён­ном со­стоя­нии про­изош­ло столк­но­ве­ние, час­ти­ца под­вер­га­ет­ся сис­те­ма­тич. пе­ре­ме­ще­нию l0 – l1 в на­прав­ле­нии, об­рат­ном k. При ре­гу­ляр­ном по­вто­ре­нии цик­лов час­ти­ца в ука­зан­ных ус­ло­ви­ях бу­дет дрей­фо­вать на­встре­чу из­лу­че­нию. Ес­ли центр. час­то­ту спек­тра из­лу­че­ния на­стро­ить так, что­бы воз­бу­ж­да­лись час­ти­цы со ско­ро­стя­ми, на­прав­лен­ны­ми про­тив вол­но­во­го век­то­ра k, то по­гло­щаю­щие час­ти­цы бу­дут дрей­фо­вать в на­прав­ле­нии рас­про­стра­не­ния из­лу­че­ния. На­прав­ле­ние дрей­фа за­ви­сит так­же от со­от­но­ше­ния длин сво­бод­но­го про­бе­га час­тиц.

Осо­бен­ность С. д., от­ли­чаю­щая его от др. эф­фек­тов воз­дей­ст­вия из­лу­че­ния на дви­же­ние час­тиц га­за, со­сто­ит в том, что для воз­ник­но­ве­ния на­прав­лен­но­го дви­же­ния га­зо­вых ком­по­нен­тов не обя­за­те­лен пря­мой или кос­вен­ный об­мен им­пуль­сом и энер­ги­ей ме­ж­ду из­лу­че­ни­ем и час­ти­ца­ми га­за. Энер­гия по­сту­пат. дви­же­ния га­зо­вых ком­по­нен­тов чер­па­ет­ся из те­п­ло­вой энер­гии, а дей­ст­вие из­лу­че­ния за­клю­ча­ет­ся в пре­об­ра­зо­ва­нии хао­тич. (те­п­ло­во­го) дви­же­ния час­тиц га­за в упо­ря­до­чен­ное (на­прав­лен­ное) дви­же­ние ком­по­нен­тов сме­си.

С. д. при­ме­ня­ет­ся во мно­гих об­ла­стях фи­зи­ки (не­рав­но­вес­ной га­зо­вой ди­на­ми­ке, фи­зи­ке атом­ных и мо­ле­ку­ляр­ных столк­но­ве­ний, ядер­ной фи­зи­ке) и в аст­ро­фи­зи­ке (в част­но­сти, для объ­яс­не­ния фе­но­ме­на пе­ку­ляр­ных звёзд). С. д. ис­поль­зу­ет­ся для раз­де­ле­ния изо­то­пов и ко­рот­ко­жи­ву­щих ядер­ных изо­ме­ров, раз­де­ле­ния спи­но­вых мо­ди­фи­ка­ций тя­жё­лых мо­ле­кул, ре­ги­стра­ции ми­кро­при­ме­сей и т. п.

Лит.: Гель­му­ха­нов Ф. X., Ша­ла­гин А. М. Све­то­ин­ду­ци­ро­ван­ная диф­фу­зия га­зов // Пись­ма в Жур­нал экс­пе­ри­мен­таль­ной и тео­ре­ти­чес­кой фи­зи­ки. 1979. Т. 29. Вып. 12; Rаutian S. G., Shalagin A. M. Kinetic problems of non-linear spectroscopy. Amst.; Oxf., 1991.

Вернуться к началу