Реакція випромінювання
 
а б в г д е 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
 

Реакція випромінювання

Реакція випромінювання, радіаційне тертя, гальмування випромінюванням, сила, що діє на електрон (або ін. заряджену частку) з боку викликаного їм поля електромагнітного випромінювання.

  Всякий рух заряду з прискоренням приводить до випромінювання електромагнітних хвиль. Тому система рухомих з прискоренням зарядів не є замкнутою: у ній не зберігаються енергія і імпульс. Така система поводиться як механічна система за наявності сил тертя (диссипативна система), які вводяться для опису факту незбереження енергії в системі унаслідок її взаємодії з середовищем. Абсолютно так само передачу енергії (і імпульсу) зарядженою часткою електромагнітному полю випромінювання можна описати як «променисте тертя». Знаючи енергію (тобто інтенсивність випромінювання; див.(дивися) Випромінювання ), що втрачається в одиницю часу, можна визначити силу тертя. Для електрона, рухомого в обмеженої області простору з середньою швидкістю, малою в порівнянні з швидкістю світла з , сила тертя виражається формулою, отриманою вперше Х. Лоренцем :

,

де а — прискорення електрона. Р. і. приводить до загасання коливань заряду, що виявляється в розширенні спектральної лінії випромінювання (т.з. природна ширина лінії).

  Р. і. є частиною сили, що діє на заряд з боку створеного їм самим електромагнітного поля («самодействіє»). Необхідність її обліку приводить до принципових труднощів, тісно пов'язаних з проблемою структури електрона, природи його маси і ін. (див. Квантова теорія поля ).

  При строгій постановці завдання слід розглядати динамічну систему із зарядів і електромагнітного поля, яка описується двома системами рівнянь: рівняннями руху часток в полі і рівняннями поля, визначуваного розташуванням і рухом заряджених часток. Проте практично має сенс лише наближена постановка завдання: методом послідовних наближень. Наприклад, спочатку знаходиться рух електрона в заданому полі (тобто без врахування власного поля), потім — поле заряду по його заданому руху і далі, як поправка, — вплив цього поля на рух заряду, тобто Р. і. Такий метод дає добрі результати для випромінювання з довжиною хвилі l >> r 0 = е 2 / mc2 (де m — маса, r 0 » 2×10 -13 см —  «класичний радіус» електрона). Реально вже при довжині хвилі порядку комптонівської довжини хвилі електрона h / mc ( h — постійна Планка), l ~ 10 -10 см , необхідно враховувати квантові ефекти. Тому наближений метод обліку Р. і. справедливий у всій області застосовності класичної електродинаміки.

  Квантова електродинаміка в принциповому відношенні зберегла той же підхід до проблеми заснований на методі послідовного наближенні (т.з. методі теорії обурень). Але її методи дозволяють врахувати Р. і., тобто дія на електрон власного поля, практично з будь-якою мірою точності причому не лише «диссипативну» частину Р. і. (що обумовлює розширення спектральних ліній), але і «потенційну» частину, тобто ефективна зміна зовнішнього поля, в якому рухається електрон. Це виявляється в зміні енергетичних рівнів і ефективних перерізів процесів зіткнень (див. Зрушення рівнів, Радіаційні поправки ).

 

  Літ.: Ландау Л. Д., Ліфшиц Е. М., Теорія поля, 4 видавництва, М., 1962 (Теоретична фізика, т. 2); Беккер Р., Електронна теорія, пер.(переведення) з йому.(німецький), Л. — М., 1936.

  Ст Би. Берестецкий.