РЕАКЦИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ

РЕАКЦИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ радиационное
трение, торможение излучением, сила, действующая на электрон (или др. заряженную
частицу) со стороны вызванного им поля электромагнитного излучения.


Всякое движение заряда с ускорением приводит
к излучению электромагнитных волн. Поэтому система движущихся с ускорением
зарядов не является замкнутой: в ней не сохраняются энергия и импульс.
Такая система ведёт себя как механич. система при наличии сил трения (диссипативная
система), к-рые вводятся для описания факта несохранения энергии в системе
вследствие её взаимодействия со средой. Совершенно так же передачу энергии
(и импульса) заряженной частицей электромагнитному полю излучения можно
описать как "лучистое трение". Зная теряемую в единицу времени энергию
(т. е. интенсивность излучения; см. Излучение), можно определить
силу трения. Для электрона, движущегося в ограниченной области пространства
со ср. скоростью, малой по сравнению со скоростью света с, сила
трения -выражается формулой, полученной впервые X. Лоренцем:

2138-7.jpg


где а - ускорение электрона. Р. и. приводит
к затуханию колебаний заряда, что проявляется в уширении спектральной линии
излучения (т. н. естественная ширина линии).


Р. и. представляет собой часть силы, действующей
на заряд со стороны созданного им самим электромагнитного поля ("самодействис").
Необходимость её учёта приводит к принципиальным трудностям, тесно связанным
с проблемой структуры электрона, природы его массы и др (см. Квантовая
теория поля).



При строгой постановке задачи следует рассматривать
динамич. систему из зарядов и электромагнитного поля, к-рая описывается
двумя системами уравнений: уравнениями движения частиц в поле и уравнениями
поля, определяемого расположением и движением заряженных частиц. Однако
практически имеет смысл лишь приближённая постановка задачи методом последоват.
приближений. Напр., сначала находится движение электрона в заданном поле
(т. е. без учёта собств. поля), затем - поле заряда по его заданному движению
и далее, в качестве поправки,- влияние этого поля на движение заряда, т.
е. Р. и. Такой метод даёт хорошие результаты для излучения с длиной волны
Л >>rе'2/тс2 (где т - масса,
r 2<.10-13 см - "классич.
радиус" электрона). Реально уже при длине волны порядка комптоновской
длины волны
электрона h/mc (h - постоянная Планка), Л10-10см,
необходимо учитывать квантовые эффекты. Поэтому приближённый метод учёта
Р. и. справедлив во всей области применимости классич. электродинамики.


Квантовая электродинамика в принципиальном
отношении сохранила тот же подход к проблеме, основанный на методе последоват.
приближений (т. н. методе теории возмущений). Но её методы позволяют учесть
Р. и., т. е. действие на электрон собств. поля, практически с любой степенью
точности, причём не только "диссипативную" часть Р. и. (обусловливающую
уширение спектральных линий), но и "потенциальную" часть, т. е. эффективное
изменение внешнего поля, в к-ром движется электрон. Это проявляется в изменении
энергетич. уровней и эффективных сечений процессов столкновений (см. Сдвиг
уровней, Радиационные поправки).



Лит.: Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М.,
Теория поля, 4 изд., М., 1962 (Теоретическая физика, т. 2); Беккер Р.,
Электронная теория, пер. с нем., Л.- М., 1936. В. Б, Берестецкий.




А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я