Спиновая фотоника в классической и квантовой электродинамике

• Автор: Константинова, Ольга Александровна
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 100 с. : ил.

Оглавление
Введение

1 Пуанкаре - инвариантное представление спина в квантовой теории

1.1 Проблема релятивистски-инвариантного отделения спина от полного углового момента

1.2 Общий вид спиновых операторов

1.3 Спиновые операторы в структуре Пуанкаре - инвариантных коммутационных соотношений
1.4 Новые методы получения спиновых операторов в одночастичной квантовой теории Дирака

1.4.1 Известные в научной литературе методы получения спиновых операторов

1.4.2 Получение спиновых операторов методом выделения пространственно-подобной части спиновых матриц

1.4.3 Метод получения спиновых операторов «на решениях» уравнения Дирака

2 Принцип соответствия в релятивистской теории прецессии спина

2.1 Классическая теория прецессии спина
2.1.1 Описание прецессии спина на основе тензорного уравнения БМТ
2.1.2 Прецессия спина с точки зрения преобразований Лоренца
2.2 Квантовая теория прецессии спина
2.2.1 Построение средних значений спиновых операторов нейтрона с использованием нестационарной волновой функции
2.2.2 Начальные условия и принцип соответствия в прецессии спина
2.2.3 Соответствие результатов классической и квантовой теории прецессии спина
3 Спиновый свет в классической и квантовой теории
3.1 Классическая теория излучения нейтрона
3.1.1 Структура электромагнитных полей
3.1.2 Полная мощность излучения
3.1.3 Угловое распределение мощности и поляризация излучения
3.2 Квантовая теория релятивистского излучения нейтрона
3.3 Проблема идентификации спинового света в классической и квантовой
теории
3.3.1 Сравнение классической теории излучения нейтрона с квантовой
теорией Тернова-Багрова-Хапаева
3.3.2 Особенности спин - флип излучения
3.3.3 Эффект радиационной самополяризации нейтронов
4 Релятивистская классическая теория излучения спинового углового момента электромагнитного поля
4.1 Проблема инвариантного определения углового момента электромагнитного поля
4.2 Интегральные характеристики излучения углового момента
4.3 Угловой момент спинового света
4.3.1 Симметричный тензор плотности энергии спинового света
4.3.2 Орбитальный и собственный угловой момент спинового света
4.4 Угловой момент синхротронного излучения
4.4.1 Общие замечания
4.4.2 Мгновенные индикатрисы излучения угловых моментов
4.4.3 Теорема о средних значениях полевого момента сил
4.4.4 Оценки наблюдаемых значений углового момента синхротронного
излучения
Заключение

А Приложения
A. Ковариантный математический аппарат (основные положения)
Б. Техника дираковских гамма-матриц
а. Используемое представление гамма - матриц
б. Сводка коммутаторов
B. Решение уравнения Дирака-Паули для нейтрона ц < 0 в однородном маг-
нитном поле
Г. Техника ковариантного интегрирования углового распределения излучения
а. Элемент замкнутой гиперповерхности
б. Методы интегрирования углового распределения
в. Таблица интегралов
Литература
Структура электромагнитных полей

Здесь индекс «е» соответствует заряду, «то» - магнитному диполю, «о» означает производную по собственному времени т, символы « — » и «~» соответствуют связанному с частицей полю и полю излучения в волновой зоне (они характеризуют степень спадания поля в зависимости от расстояния г: 1/г2 для « —» и 1/г3 для «~»), радиус-вектор = {et,г) - светоподобный вектор, проведенный из мировой точки нейтрона к наблюдателю в момент времени t (см. Приложение А.4), а Пм", как и ранее, - безразмерный тензор спина. Прочие обозначения совпадают с введенными в гл. I.
Тензор напряженности электромагнитных полей определяется согласно общему правилу
H = - DVA», (3.4)
где Dм = 3м + (rM)/{rpvp)d/(dr) - производная по координатам в мировой точке наблюдения гм = (г,г), где принято во внимание запаздывание излучения во времени t — t (см. Приложение А.4 и А.9).
С учетом потенциалов (3.1) - (3.3) согласно определениям (3.4) можно найти напряженности полей
НГ = НГ + НГ,

г[щ у]
(груР)3

г( Щу]

3r°W
для заряда и
Hflu
_ç%4_
(fpVP)3
{rpvpy (rpvr)
гг/ли _ ттш і ттци , frpv 11 m 11 m ' m ' m ?
_2п- + 32+пИйї
(3.5)
(fpVP)2
(3.6)

(rpv?)2
° 1 ° 1 f v
2 + g11 v + 2 П VAt> + ПTw
„ 2П fxf — nxrxvfawa 2Пxfxvrawa
— 3C — TVA Ь 6c
{rpyP)2
{rpVpy
(3.7)

c|p.|
oob-A о a ° [/A
П ï'atv«;0- гдг'гa w +ГІ rxfrawa
{fpVP)2
pu ) V p
'nTxfxf{rawa)2
{fpVp)3

{fpypy
(3.8)
- для магнитного момента.