Preview

Сибирский физический журнал

Расширенный поиск
Том 17, № 4 (2022)
Скачать выпуск PDF

КВАНТОВАЯ ОПТИКА, КВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

5-17 381
Аннотация

В работе показано, что зависимость массы электронов проводимости металла от их энергии может служить причиной увеличения поглощения лазерного излучения большой мощности, падающего на этот металл. Для этого решена задача об отклике (токе) электрона, находящегося в одномерном периодическом потенциале (решетке) на периодическое во времени электрическое поле (электромагнитную волну). Показано, что при достаточно большой амплитуде поля зависимость тока от неё становится нелинейной. Причем в определенном диапазоне параметров эта зависимость может быть описана простой формулой, которая соответствует зависимости массы электрона от его энергии. Формула использована для решения задачи о проникновении электромагнитной волны в металл в рамках модифицированной соответствующим образом модели Друде. Показано, что нелинейная зависимость тока от амплитуды поля приводит к увеличению поглощения волны и образованию шлейфа волн с околоплазменными частотами, проникающих в глубь металла. Обсуждаемые эффекты проявляются при напряженностях электрического поля порядка 1 В/Ангстрем. Полученные результаты могут быть использованы при интерпретации экспериментальных данных и создании математических моделей взаимодействия мощного лазерного излучения с металлом.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА

18-30 195
Аннотация

Цель данной работы заключается в обобщении известного для инерциальной системы отсчета радиолокационного метода на случай равномерно ускоренной системы отсчета.

Вывод соответствующих формул опирается на стандартную для теории относительности метрику равноускоренной системы отсчета Мёллера без применения какого-либо пространственно-временного преобразования между некоторой вспомогательной инерциальной системой и ускоренной системой. Для решения задачи об определении траектории светового луча в зависимости от первоначального направления распространения используется принцип Ферма. Для вычисления времени полета фотона к объекту, зная его координаты, дополнительно вводится условие светоподобности интервала для распространения света.

Полученная траектория световой частицы является дугой окружности. Для малой области около источника траектория фотона совпадает с параболической траекторией классической корпускулы. Выведено равенство для направления, в котором посылается радиосигнал. Фактическое местоположение объекта находится не в направлении начального движения фотона, а несколько ниже. Вычислена величина угла гравитационного преломления для близко расположенного покоящегося объекта. Чем объект дальше в «горизонтальном» направлении, тем угол преломления больше. Найдено время полета светового сигнала к объекту. Сигнал, излучаемый в направлении, которое образует острый угол с направлением ускорения, опережает радиосигнал в инерциальной системе отсчета. Поэтому для близкого объекта, расположенного выше источника излучения, вычисленное время задержки Шапиро отрицательно. Вычислены также координаты удаленного объекта.

Совокупность полученных равенств полностью определяет радиолокационный метод. Выведенные равенства возможно допускают экспериментальную проверку.

ФИЗИКА ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ, УСКОРИТЕЛЕЙ И ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЫ

31-44 410
Аннотация

В работе анализируется эволюция эмиттанса килоамперного электронного пучка в линейном индукционном ускорителе (ЛИУ) с дискретной фокусирующей системой с целью оценки возможности его применения в качестве драйвера для генерации излучения по схеме лазера на свободных электронах (ЛСЭ). При этом анализе особое внимание уделяется геометрии и параметрам инжектора электронов, поступление частиц из которого в ускоряющую структуру такого ЛИУ в основном определяют характеристики пучка на выходе из нее. Исследованы особенности поперечной динамики пучка при его прохождении в этой ускоряющей структуре. Рассмотрено влияние различных факторов, способствующих увеличению эмиттанса пучка на выходе из ЛИУ. Аналитические оценки параметров пучка сопоставлены с результатами численного моделирования. По результатам сравнения измеренного эмиттанса пучка с его величиной, полученной в численном моделировании, сделан вывод об адекватности параметров пучка на качке терагерцовых колебаний в резонаторе ЛСЭ.

ФИЗИКА ЖИДКОСТИ, НЕЙТРАЛЬНЫХ И ИОНИЗОВАННЫХ ГАЗОВ

45-57 161
Аннотация

Проведено подробное исследование влияния двумерного элемента шероховатости на течение за трехмерным элементом на модели скользящего крыла. Впервые проведены исследования на наветренной стороне модели летающего крыла в диапазоне скоростей 7,2–20 м/с в области благоприятного градиента давления за элементами шероховатости и изучены механизмы вторичной неустойчивости возмущений, приводящих к турбулентности. Показано, что за трехмерным элементом шероховатости формируется продольная структура, вниз по течению наблюдается изгиб траектории данной структуры и увеличение ее размеров. Структура состоит из двух стационарных возмущений различных размеров, что обусловлено наличием поперечного течения и вторичных возмущений, приводящих к переходу. Исследовано и количественно определено влияние распределенного отсоса через мелкоперфорированный вкладыш на пространственное развитие стационарного возмущения от трехмерного элемента шероховатости в пограничном слое прямого крыла. Показано, что отсос способен реламинизировать течение и устранить отрыв пограничного слоя.

58-71 214
Аннотация

В работе описана методика цифровой обработки сигналов для определения взаимосвязи возмущений в сверхзвуковом потоке и пульсаций пограничного слоя модели плоской пластины. Приведены оценки погрешности предложенного метода обработки данных, представлены результаты эксперимента, проведенного для демонстрации метода на реальных данных.

72-86 214
Аннотация

В дозвуковой аэродинамической трубе было экспериментально изучено влияние углов скольжения и атаки на отрывную структуру обтекания модели летающего крыла трапециевидной формы. В ходе этого фундаментального исследования были получены картины визуализации пристенного течения на подветренной стороне крыла при углах атаки 0 и 18 градусов и при скорости набегающего потока 25 м/с. Впервые было показано, что постепенное увеличение угла скольжения крыла приводит к реструктуризации обтекания вплоть до исчезновения локальной или глобальной области отрыва на одной из консолей модели; на второй консоли отрыв сохраняется. Увеличение угла атаки стреловидного крыла приводило к развитию области отрыва: от локально-отрывного пузыря до срыва с передней кромки с возвратным течением и образованием пары крупномасштабных вихрей. Впервые на поверхности модели такого типа для каждого режима были обнаружены особые точки, установив в которые источники возмущения в виде конусов можно добиться существенного улучшения обтекания крыла.

ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА, ПОЛУПРОВОДНИКОВ, НАНОСТРУКТУР

87-94 181
Аннотация

Спектры показателя преломления n и коэффициента экстинкции κ тонкой пленки, образуемой гетероструктурой в виде сверхрешетки In0,2Ga0,8As/GaAs, определяются из сравнения измеренных коэффициентов отражения и пропускания образца, выращенного на подложке GaAs, с соответствующими характеристиками, рассчитанными матричным методом. Значения n и κ сверхрешетки находятся из процедуры минимизации по параметрам n и κ целевой функции F(n, κ), образованной суммой модулей разностей измеренных и рассчитанных коэффициентов отражения и пропускания.

95-102 1310
Аннотация

В работе приведены результаты исследований влияния γ-облучения на фоторефрактивные свойства ниобата лития (LiNbO3) с использованием оптического поглощения и рамановской спектроскопии комбинационного рассеяния. Показано, что при при γ-облучении возрастает оптическая плотность кристалла ниобата лития, т. е. сдвиг края оптического поглощения в сторону длинных волн, с ростом дозы облучения возрастает показатель преломления, на интервале 1300 ÷ 1600 см-1 при γ-облучении при частоте 1375 см-1 проявляются пики, обусловленные центрами значительных изменений частот рамановского рассеяния.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2541-9447 (Print)