Б. А. ВЕКЛЕНКО

Московский энергетический институт (технический университет)

КВАНТОВО-КЛАССИЧЕСКАЯ ПРИРОДА КОЭФФИЦИЕНТА ЭКСТИНКЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ В ГАЗОВЫХ СРЕДАХ

Квантовая теория трансформации детерминированного электромагнитного поля во флуктуирующее поле в газовых средах имеет дело с двумя механизмами трансформации: квантовое некогерентное рассеяние в элементарном акте с изменением трансляционного квантового состояния рассеивателя и рассеяние на флуктуациях среды. Оба механизма одновременно и независимо приводят к формуле Рэлея, удваивая, тем самым, традиционный результат.

Вопрос о трансформации когерентного света в некогерентный не может быть полностью решен в рамках классической физики. Уравнения Ньютона и Максвелла такой трансформации не предполагают. Кинетику классического электромагнитного поля надлежит дополнить неким новым принципом. Таким принципом не может, например, служить постулат «…поэтому рассеянный свет, исходящий из разных участков, некогерентен» [1]. Этот постулат не позволяет, в частности, рассчитывать вклад флуктуаций среды в вещественную часть показателя преломления. Достаточный принцип в рамках классической физике сформулировать не удается.

Иначе обстоит дело в квантовой теории, автоматически предсказывающей некогерентный характер рассеяния фотонов, если рассеиватель изменяет при этом свое квантовое состояние [2]. После исключения из уравнений квантованного электромагнитного поля операторов рассеивающей среды и перехода к квантовым средним возникает система уравнений, автоматически описывающая когерентный и некогерентный каналы рассеяния. Такое четкое разделение в квантовой теории процессов рассеяния по свойствам когерентности оставляет свой след в окончательных формулах при .

Подобная процедура исследования показывает, что вклад в коэффициент экстинкции процессов рассеяния на совокупности отдельных атомов, формирующих газ, и на флуктуациях их плотности вне области резонансных частот численно оказывается одним и тем же. Каждый из них описывается формулой Рэлея, удваивая, тем самым, оригинальную формулу Рэлея для коэффициента экстинкции. По этой причине дискуссия между и М. Планком [3] не могла быть решена на уровне классической физики. Работа Лоренца [3] не дала ничего нового.

В настоящей работе рассмотрен температурно –невырожденный газ из атомов с одним валентным электроном. В гейзенберговом представлении изучена следующая система уравнений

, ,

,,

.

Здесь и M – соответственно, координата электрона в атоме, координата атомного остатка и их массы. Через обозначена потенциальная энергия взаимодействия электрона с атомным остатком. Результаты получены путем регулярного решения этих уравнений.

Список литературы

1. , Лифшиц сплошных сред. М.: ГИТТЛ. 19c.

2. , , Питаевский электродинамика. М.: Наука. 19c.

3. К теории рассеяния света в газах // УФН. 2002. Т.172. N1.С. 85-90.