ПРЕДИСЛОВИЕ ..................................................... 5
ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКИ И МОДЕЛИ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ............ 7
1.1. Световое поле .............................................. 7
1.1.1. Монохроматичность лазерного излучения ............... 7
1.1.2. Когерентность лазерного излучения ................... 7
1.1.3. Направленность лазерного излучения .................. 7
1.1.4. Длительность излучения .............................. 8
1.1.5. Поляризация лазерного излучения ..................... 8
1.1.6. Интенсивность лазерного излучения .................. 10
1.1.7. Область световых частот ............................ 11
1.1.8. Полуклассический метод исследования ................ 11
ГЛАВА 2. ЭЛЕКТРОН В ЛАЗЕРНОМ ПОЛЕ .............................. 13
2.1. Волновая функция электрона в лазерном поле (функция
Волкова) .................................................. 13
2.2. Общие свойства элементарных квантовых процессов в
лазерном поле ............................................. 21
2.3. Основные параметры, характеризующие элементарные
квантовые процессы в лазерном поле ........................ 24
2.3.1. Классический релятивистски-инвариантный параметр ... 24
2.3.2. Квантовый параметр многофотонности (параметр
Бункина-Федорова) .................................. 25
2.3.3. Квантовые параметры β и α± ......................... 26
2.3.4. Параметры, определяющие интегральные
характеристики процесса ............................ 27
2.3.5. Диапазоны полей .................................... 28
2.4. Разложение функции Волкова в ряд Фурье .................... 28
2.5. Основные свойства функций, определяющих многофотонные
процессы в одномодовом лазерном поле ...................... 33
2.5.1. Выражение для L-n ................................... 33
2.5.2. Формула сложения для функций Ln .................... 34
2.5.3. Дифференциальное уравнение для Ln .................. 36
2.6. Основные свойства функций, определяющих многофотонные
процессы в двухмодовом лазерном поле ...................... 37
2.7. Функция Грина электрона в поле плоской волны .............. 49
2.8. Структурный вид амплитуд квантовых процессов в лазерном
поле ...................................................... 50
2.9. Экспериментальное подтверждение нелинейных эффектов
квантовой электродинамики в сильном электромагнитном
поле ...................................................... 57
ГЛАВА 3. РЕЗОНАНСНЫЕ ЭФФЕКТЫ КВАНТОВОЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ В
СВЕТОВОМ ПОЛЕ ......................................... 60
3.1. Резонансное рассеяние электрона на электроне в поле
эллиптически поляризованной световой волны ................ 62
3.1.1. Амплитуда рассеяния электрона на электроне в поле
плоской световой волны ............................. 62
3.1.2. Полюса амплитуды е--е- рассеяния ................... 64
3.1.3. Резонансное дифференциальное сечение ............... 70
3.2. Резонансное рассеяние электрона на позитроне в световом
поле ...................................................... 74
3.2.1. Амплитуда рассеяния ................................ 75
3.2.2. Кинематика резонансного рассеяния .................. 76
3.2.3. Резонансное сечение рассеяния ...................... 79
3.3. Резонансное тормозное излучение электрона на ядре в поле
световой волны ............................................ 82
3.3.1. Амплитуда СТИ электрона на ядре в световом поле .... 83
3.3.2. Полюса амплитуды СТИ ............................... 84
3.3.3. Резонансное дифференциальное сечение СТИ ........... 88
3.3.4. Область релятивистских энергий ..................... 91
3.3.5. Область нерелятивистских энергий электронов ........ 94
3.3.6. Область ультрарелятивистских энергий электрона,
движущегося в узком конусе с фотоном волны ......... 97
3.3.7. Область ультрарелятивистских энергий электрона,
движущегося в узком конусе со спонтанным фотоном ... 98
3.4. Резонансные эффекты при фоторождении
электрон-позитронных пар на ядре в световом поле ......... 101
3.5. Релятивистская теория резонансного рассеяния фотона на
электроне в поле плоской электромагнитной волны .......... 107
3.5.1. Резонансная амплитуда ............................. 107
3.5.2. Кинематика резонансного рассеяния ................. 115
3.5.3. Интерференция резонансных амплитуд ................ 121
3.5.4. Резонансное сечение ............................... 121
3.6. Резонансное двухфотонное излучение электрона в поле
электромагнитной волны ................................... 133
3.6.1. Амплитуда процесса ................................ 133
3.6.2. Резонансные условия ............................... 135
3.6.3. Резонансная вероятность ........................... 136
ГЛАВА 4. КОГЕРЕНТНЫЕ ЭФФЕКТЫ КВАНТОВОЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ В
СВЕТОВОМ ПОЛЕ ........................................ 139
4.1. Нерезонансное рассеяние электрона на электроне в
световом поле ............................................ 140
4.1.1. Амплитуда е--е--рассеяния в слабоинтенсивной
волне ............................................. 140
4.1.2. Рассеяние релятивистских электронов ............... 143
4.1.3. Рассеяние нерелятивистских электронов ............. 147
4.1.4. Нерезонансное рассеяние электрона на электроне
в поле циркулярно поляризованной световой волны
произвольной интенсивности ........................ 149
4.1.5. Амплитуда е--е--рассеяния в поле циркулярно
поляризованной световой волны произвольной
интенсивности ..................................... 150
4.1.6. Вероятность е--е--рассеяния в поле циркулярно
поляризованной световой волны произвольной
интенсивности ..................................... 152
4.1.7. Рассеяние в области сверхсильного поля ............ 155
4.2. Нерезонансное рассеяние электрона на позитроне в
световом поле ............................................ 158
4.2.1. Амплитуда рассеяния электрона на позитроне в
световом поле ..................................... 158
4.2.2. Рассеяние релятивистского электрона на
позитроне ......................................... 161
4.2.3. Рассеяние нерелятивистских электронов на
позитроне ......................................... 163
4.2.4. Амплитуда нерезонансного рассеяния электрона на
позитроне в поле циркулярно поляризованной
световой волны произвольной интенсивности ......... 164
4.2.5. Рассеяние в области умеренно сильного поля ........ 165
4.2.6. Рассеяние в области сверхсильного поля ............ 166
4.3. Нерезонансное рассеяние электрона на мюоне в поле
плоской электромагнитной волны ........................... 168
4.3.1. Амплитуда рассеяния электрона на мюоне в поле
плоской волны ..................................... 168
4.3.2. Условия возникновения резонанса ................... 169
4.3.3. Нерезонансное сечение в области умеренно сильных
полей ............................................. 172
4.3.4. Нерезонансное - сечение для релятивистских
энергий электрона и мюона ......................... 175
4.3.5. Нерезонансное сечение для нерелятивистских
энергий электрона и мюона ......................... 178
4.4. Нерезонансная двухфотонная аннигиляция электрон-
позитронной пары в световом поле ......................... 181
4.4.1. Нерезонансная амплитуда ........................... 181
4.5. Рассеяние релятивистского электрона на ядре в поле двух
световых волн ............................................ 187
4.5.1. Амплитуда рассеяния ............................... 188
4.5.2. Вероятность рассеяния ............................. 189
4.5.3. Вероятность рассеяния в области Бункина-
Федорова .......................................... 191
4.5.4. Рассеяние электрона в плоскости,
перпендикулярной вектору поляризации .............. 198
4.5.5. Интерференционный эффект при рассеянии электрона
в плоскости, образованной начальным импульсом
электрона и волновым вектором ..................... 202
4.6. Рассеяние электрона на ядре в многомодовом поле .......... 211
4.6.1. Амплитуда рассеяния ............................... 211
4.6.2. Вероятность ВТИП электрона на ядре ................ 214
4.6.3. ВТИП электрона на ядре в области Бункина-
Федорова .......................................... 215
4.6.4. ВТИП электрона на ядре в интерференционной
области ........................................... 221
4.7. Излучение фотона электроном в двухмодовом световом
поле ..................................................... 232
4.7.1. Вероятность излучения спонтанного фотона
электроном в поле двух волн ....................... 233
4.7.2. Излучение на комбинационных частотах .............. 239
4.8. Излучение фотона электроном в многочастотном
электромагнитном поле .................................... 245
4.8.1. Вероятность излучения ............................. 245
4.8.2. Классическая граница для спонтанного излучения .... 248
4.8.3. Излучение электрона в случае малой интенсивности
многочастотного поля .............................. 252
4.8.4. Обобщенный спонтанный комбинационный эффект ....... 255
4.9. Спонтанное тормозное излучение при рассеянии электрона
на ядре в двухмодовом световом поле ...................... 261
4.9.1. Амплитуда СТИ ..................................... 261
4.9.2. Амплитуда СТИ в интерференционной области ......... 265
4.9.3. СТИ в неинтерференционной области ................. 270
4.9.4. Спонтанный интерференционный тормозной эффект в
плоскости, перпендикулярной вектору поляризации
волн .............................................. 277
4.9.5. Спонтанный интерференционный тормозной эффект
для эллиптических поляризаций волн ................ 284
4.10.Фоторождение электрон-позитронных пар в поле ядра и
двухмодовом световом поле ................................ 299
4.10.1.Амплитуда ФРП ..................................... 300
4.10.2.ФРП на ядре в неинтерференционной области ......... 303
4.10.3.ФРП на ядре в интерференционной области ........... 306
4.11.Образование электрон-позитронной пары фотоном в
многочастотном световом поле ............................. 318
4.11.1.Амплитуда образования пары фотоном во внешнем
электромагнитном поле ............................. 318
4.11.2.Вероятность образования пары в многочастотном
поле .............................................. 320
4.11.3.Вероятность образования электрон-позитронной
пары в случае малых интенсивностей волн ........... 323
4.11.4.Интерференционная кинематическая область .......... 325
4.12.Усиление света в процессе рассеяния электрона на ядре в
поле умеренно сильной световой волны ..................... 331
4.12.1.Основные выражения для коэффициента усиления
(ослабления) ...................................... 331
4.12.2.Полное сечение вынужденного излучения ............. 333
4.12.3.Коэффициент усиления волны для средних полей ...... 337
4.12.4.Коэффициент усиления волны для умеренно сильных
полей ............................................. 347
4.13.Нерелятивистская теория усиления света при рассеянии
электрона на ядре в двухмодовом лазерном поле ............ 355
4.13.1.Полное сечение излучения .......................... 355
4.13.2.Коэффициент усиления поля в области средних
полей ............................................. 360
4.13.3.Коэффициент усиления поля в промежуточной
области ........................................... 364
4.14.Эффект усиления излучения в процессе рассеяния
квазиклассически медленного электрона на ионе в слабом
электромагнитном поле .................................... 367
4.14.1.Полное сечение вынужденного излучения ............. 368
4.14.2.Случай малых значений параметра адиабатичности .... 374
4.14.3.Случай произвольных значений параметра
адиабатичности .................................... 376
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .................................................... 386
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ............................................. 387
|
