Пондеромоторное действие света. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Пондеромоторное действие света (от лат. pondus, род. падеж ponderis - тяжесть и motor - движущий) - механич. воздействие оптич. излучения на вещество, состоящее в передаче ему светом импульса и момента импульса и не меняющее состояние вещества (плотность, температуру и т. п.). Частная форма такого воздействия - давление света .Механич. действие света, связанное с зависимостью оптич. свойств вещества от плотности и внутр. напряжений, обычно не считается П. д. с. и наз. стрикцией (см. Электрострикция ).Природа и составляющие П. д. с. наглядно выясняются на примере действия светового поля на твёрдую частицу с размерами, меньшими длины волны света. Световое электрич. поле с напряжённостью E индуцирует в частице осциллирующий диполь с моментом р. На диполь действует электрич. поле с силой и магн. поле Н света с силой

Их сумма

и является силой П. д. с. В такой записи F не выражены явно физически различные её составляющие. С учётом ур-ний Максвелла и соотношения

- оператор поляризуемости частицы, выражение для F приводится к следующему виду

составляющие к-рого имеют разный смысл и значение. Первое слагаемое, определяемое плотностью энергии поля около частицы, такое же по форме, как и понде-ромоторная сила в пост. электрич. поле; эта сила не выражает специфики действия поля излучения. Среднее слагаемое - сугубо излучательной природы, оно выражает давление света и описывает передачу импульса поля при поглощении и рассеянии волн. Величина постоянного во времени давления монохроматич. света с частотой

выражается величиной

и определяется плотностью потока энергии (Пойнтинга вектором)и её диссипацией, характеризуемой мнимой частью поляризуемости

Последнее слагаемое - сила Абрагама (см. Максвелла тензор натяжений)не имеет постоянной составляющей и осциллирует с удвоенной частотой света. В выражении

- комплексные амплитуды электрич. и магн. полей. Отметим, что при действии света на изоли-ров. атомы и молекулы диссипация его энергии обусловлена радиац. трением, т. е. рассеянием света.

В приведённых выше выражениях сила П. д. с. формально задаётся значением напряжённости электрич. и магн. полей около частицы. Фактически эти поля не являются полями падающего света, а получаются при рассеянии света на частице и сильно отличаются от полей падающего света. Однако установлено, что пон-деромоторное действие изменённого рассеянием света слабо отличается от действия падающего на частицу света по той же причине, по к-рой самодействие в пост. электрич. поле не вызывает движения частиц.

В протяжённых средах на каждый элемент объёма действует сила

причём

для сред имеет смысл ди-польного момента элемента объёма. В этом случае выражение для

определяет не только пондеромоторные, но и др. объёмные силы в среде, к-рые образуются потому, что

в среде имеет двойную зависимость от местоположения: через распределение поля и через распределение диэлектрич. характеристик среды, если эта среда неоднородна. Величина силы П. д. с., составляющей часть объёмной силы, наиб. просто определяется для слабопоглощающих оптически изотропных сред в стационарных световых потоках:

где

- диэлектрическая и

- магн. проницаемости. В этом выражении последнее слагаемое - сила Абрагама, а первое (гораздо большее второго, т. к.

имеет ненулевое значение на границе кусочно-однородных сред. Эта составляющая такая же по форме, как и поидеромоторная сила в пост. электрич. поле, но по существу иная, т. к. определяет эффект излучения - давление света. Различие между описаниями разных сил одной ф-лой кроется в различии возможных распределений плотности полей излучения и постоянного электрического.

Исторически первоначально пондеромоторные силы объяснялись упругим натяжением силовых линий в среде, в связи с чем компоненты сил определялись через тензор натяжений Максвелла:

В результате интегрирования этого выражения по объёму тела компоненты силы П. д. с. могут быть представлены в виде потока импульса через поверхность тела:

В общем случае для оптически анизотропных сред с произвольной частотной и пространственной дисперсиями диэлектрич. проницаемости, в частности для сильно поглощающих сред, представление силы П. д. с. через к--л. тензор энергии-импульса неизвестно.

П. д. с. вызывает как перемещение тел, так и их вращение вследствие сообщения светом момента импульса веществу. Так же, как и при сообщении импульса, вращающий момент сил создаётся как неспецифическим для излучения образом, так и благодаря свойствам излучения. Неспецифич. эффект обусловлен анизотропией поляризуемости и несимметрией распределения поля. Специфич. эффект излучения вызывается изменением круговой поляризации поля при рассеянии и поглощении цпркулярно поляризованного света (см. Садовского эффект).

Концепция П. д. с. обычно применяется в линейной оптике. При описании механич. действия света высокой интенсивности, сопровождающегося нелинейными эффектами, пондеромоторные силы вообще не выделяются, хотя иногда возможно обобщение понятия П. д. с. на случай зависимости восприимчивости атомов и молекул от интенсивности облучения (см. Нелинейные восприимчивости).

Литература по пондеромоторному действию света

Знаете ли Вы, что такое мысленный эксперимент, gedanken experiment?
Это несуществующая практика, потусторонний опыт, воображение того, чего нет на самом деле. Мысленные эксперименты подобны снам наяву. Они рождают чудовищ. В отличие от физического эксперимента, который является опытной проверкой гипотез, "мысленный эксперимент" фокуснически подменяет экспериментальную проверку желаемыми, не проверенными на практике выводами, манипулируя логикообразными построениями, реально нарушающими саму логику путем использования недоказанных посылок в качестве доказанных, то есть путем подмены. Таким образом, основной задачей заявителей "мысленных экспериментов" является обман слушателя или читателя путем замены настоящего физического эксперимента его "куклой" - фиктивными рассуждениями под честное слово без самой физической проверки.
Заполнение физики воображаемыми, "мысленными экспериментами" привело к возникновению абсурдной сюрреалистической, спутанно-запутанной картины мира. Настоящий исследователь должен отличать такие "фантики" от настоящих ценностей.

Релятивисты и позитивисты утверждают, что "мысленный эксперимент" весьма полезный интрумент для проверки теорий (также возникающих в нашем уме) на непротиворечивость. В этом они обманывают людей, так как любая проверка может осуществляться только независимым от объекта проверки источником. Сам заявитель гипотезы не может быть проверкой своего же заявления, так как причина самого этого заявления есть отсутствие видимых для заявителя противоречий в заявлении.

Это мы видим на примере СТО и ОТО, превратившихся в своеобразный вид религии, управляющей наукой и общественным мнением. Никакое количество фактов, противоречащих им, не может преодолеть формулу Эйнштейна: "Если факт не соответствует теории - измените факт" (В другом варианте " - Факт не соответствует теории? - Тем хуже для факта").

Максимально, на что может претендовать "мысленный эксперимент" - это только на внутреннюю непротиворечивость гипотезы в рамках собственной, часто отнюдь не истинной логики заявителя. Соответсвие практике это не проверяет. Настоящая проверка может состояться только в действительном физическом эксперименте.

Эксперимент на то и эксперимент, что он есть не изощрение мысли, а проверка мысли. Непротиворечивая внутри себя мысль не может сама себя проверить. Это доказано Куртом Гёделем.

Понятие "мысленный эксперимент" придумано специально спекулянтами - релятивистами для шулерской подмены реальной проверки мысли на практике (эксперимента) своим "честным словом". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.