Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2023, № 9, стр. 110-112

О возможности наблюдения эффекта квантования орбитального момента движения при прохождении фотонов по оптоволокну

Н. П. Калашников a*, А. С. Ольчак a**

a Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ
115409 Москва, Россия

* E-mail: kalash@mephi.ru
** E-mail: asolchak@mephi.ru

Поступила в редакцию 26.06.2022
После доработки 20.08.2022
Принята к публикации 20.08.2022

Аннотация

Скорость распространения света (потока фотонов) в стекловолокне заметно меньше скорости света в вакууме. Это обстоятельство позволяет рассмотреть процесс распространения фотонов в так называемой сопутствующей системе отсчета. Использование этой системы позволяет, например, нагляднее и проще описать закономерности движения ультрарелятивистских заряженных частиц и гамма-квантов в упорядоченной среде (эффект каналирования). Такое рассмотрение помогает обнаружить некоторые простые, хотя и достаточно неожиданные макроскопические квантовые эффекты, которые могут проявляться при прохождении электромагнитного излучения по волоконным световодам. В частности, при распространении фотонов по оптоволокну, закрученному в спираль, при определенных параметрах спирали должен проявляться эффект квантования момента импульса фотона. Обратить внимание на возможность такого эффекта и является задачей этой статьи, содержащей формулировку условий и оценки параметров, при которых эффект квантования момента импульса фотонов, движущихся по спиральной траектории, можно наблюдать.

Ключевые слова: фотоны, квантование момента импульса, оптическое волокно, сопутствующая система отсчета, квантовая электродинамика, каналирование, релятивистская физика, скорость света, лазерное излучение, когерентность.

Список литературы

  1. Berestecky V.B., Lifshitz E.M., Pitaevsky L.P. Quantum Electrodynamics. Elsevier Publishers Ltd., 1982

  2. Chang W. Principles of Lasers and Optics, 2005. ISBN-13: 978-0521642293 ISBN-10: 0521642299

  3. Бейли Д., Райт Э. Волоконная оптика: теория и практика. Пер. с англ. М.: Кудиц-Пресс, 2008.

  4. Калашников Н.П., Ольчак А.С. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2017. № 6. С. 79.

  5. Kalashnikov N.P., Olchak A.S. // Journal of Surface Investigation X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 2018. V. 12. № 2. P. 299

  6. Kalashnikov N.P., Olchak A.S. // Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 2022. V. 16. № 4. P. 659.

  7. Ландау Л.Д. Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Том III. Квантовая механика. М.: Наука, 1989.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования