Образец для цитирования:

Цой В. И. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ИМПУЛЬСЫ ПРИ ПРЕЛОМЛЕНИИ ВОЛНЫ В СРЕДУ С ДИСПЕРСИЕЙ // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Математика. Механика. Информатика.2018 Т. 18, вып. 1. С. 23-?. DOI: 10.18500/1817-3020-2018-18-1-23-31


ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ИМПУЛЬСЫ ПРИ ПРЕЛОМЛЕНИИ ВОЛНЫ В СРЕДУ С ДИСПЕРСИЕЙ

Аннотация

В классической электродинамике применяют по крайней мере два способа описания по- левого импульса (linear momentum): по Абрагаму и по Минковскому. Представляет инте- рес, какой из этих способов необходим или предпочтителен для описания импульсов при преломлении волны. В статье выведены тензор напряжений и плотность импульса в прозрачной среде с дисперсией, включая среду с отрицательными проницаемостями, и рас- смотрено преломление волны из вакуума в среду. Импульс падающей волны сохраняется как сумма полевого импульса Абрагама, импульса среды под действием силы Абрагама и импульса, обусловленного электромагнитным давлением на границу среды. При этом касательная к границе тангенциальная компонента импульса является импульсом Минковского. Такое различие и сосуществование импульсов можно объяснить симметрией системы среда–плоскость–среда относительно сдвига вдоль границы и отсутствием симметрии относительно сдвига, перпендикулярного к границе.

Литература

1. Griffi ths D. J. Resource Letter EM-1: Electromagnetic Momentum // Amer. J. Phys. 2012. Vol. 75. P. 7–18. DOI: 10.1119/1.3641979. 

2. Ландау Д. Д., Лифшиц Е. М. Электродинамика сплошных сред. М. : Наука, 1982. 620 с. 

3. Walker G. B., Lahoz D. G. Experimental observation of Abraham force in a dielectric // Nature. 1975. Vol. 253. P. 339–340. 

4. Jones R. V., Leslie B. The measurement of optical radiation pressure in dispersive media // Proc. R. Soc. Lond. A. 1978. Vol. 360. P. 347–363. DOI: 10.1098/ rspa.1978.0072. 

5. Полевой В. Г., Рытов С. М. О четырехмерной груп- повой скорости // УФН. 1978. Т. 125. С. 549–505. 

6. Макаров И. П., Рухадзе А. А. Электромагнит- ные волны с отрицательной групповой скоро- стью и тензор энергии-импульса // УФН. 2011. Т. 181. С. 1357–1368. DOI: 10.3367/UFNr.0181. 20111n.1357. 

7. Топтыгин И. Н., Левина К. Тензор энергии-им- пульса электромагнитного поля в средах с диспер- сией // УФН. 2016. Т. 186. С. 146–158. DOI: 10.3367/ UFNr.0186.201602c.0146. 

8. Веселаго В. Г. Электродинамика веществ с од- новременно отрицательными значениями ε и μ // УФН. 1967. Т. 92. С. 517–526. DOI: 10.3367/ UFNr.0092.196707d.0517. 

9. Mansuripur M. Resolution of the Abraham-Minkowski Controversy // Opt. Commun. 2010. Vol. 283. P. 1997– 2006. 

10. Barnett S. M. Resolution of the Abraham–Minkowski Dilemma // Phys. Rev. Lett. 2010. Vol. 104. P. 070401. DOI: 10.1103/PhysRevLett.104.070401. 

11. Пайерлс Р. Импульc и квазиимпульс света и звука // УФН. 1991. Т. 161. С. 161–176. DOI: 10.3367.UFNr. 0161.199109d.0161. 

12. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теория поля. М. : Наука, 1988. 509 с. 

13. Мандельштам Л. И. Лекции по теории относитель- ности и квантовой механике. М. : Наука, 1972. 440 с. 

14. Пафомов В. Е. Переходное излучение и черенковское излучение // ЖЭТФ. 1959. Т. 36. С. 1853–1858. 

15. Веселаго В. Г. Электродинамика материалов с отрицательным коэффициентом преломления // УФН. 2003. Т. 173. С. 790–794. DOI: 10.3367/ UFNr.0173.200307m.0790. 

16. Веселаго В. Г. Перенос энергии, импульса и массы при распространении электромагнитной волны в среде с отрицательным преломлением // УФН. 2009. Т. 179. С. 689–694. DOI: 10.3367/UFNr.0179. 200906j.0689. 

17. Раутиан С. Г. Об отражении и преломлении на границе среды с отрицательной групповой ско- ростью // УФН. 2008. Т. 178. С.1017–1024. DOI: 10.3367/UFNr.0178.200810a.1017. 

18. Гинзбург В. Л. О законах сохранения энергии и импульса при излучении электромагнитных волн (фото- нов) в среде и о тензоре энергии-импульса в макро- скопической электродинамике // УФН. 1973. Т. 110. С. 309–319. DOI: 10.3367/ UFNr.0110.197306f.0309. 

19. Shеng Xi, Hongsheng Chen, Tao Jian, Lixin Ran, Jiangtao Huangfu, Bac-Ian Wu, Jin Au Kong, Min Chen. Experimental Verification of Reversed Cherenkov Radiation in Left-Handed Metamaterial // Phys. Rev. Lett. 2009. Vol. 103. P. 194801. DOI: 10.1103/PhysRevLett.103.194801. 

20. Campbell G. K., Leanhardt A. E., Mun J., Boyd M., Streed W., Ketterle W., Pritchhard D. E. Photon Recoil Momentum in Dispersive Media // Phys. Rev. Lett. 2005. Vol. 94. P. 170403. DOI: 10.1103/PhysRevLett.94.170403. 

21. Франк И. М. Импульс фотона в среде с отрицательной групповой скоростью // Письма в ЖЭТФ. 1978. Т. 28. С. 482–485. 

22. Давидович М. В. О законах сохранения энергии и импульса электромагнитного поля в среде и при дифракции на проводящей пластине // УФН. 2010. Т. 180. С. 623–638. DOI: 10.3367/UFNr.0180. 201006e.0623. 

23. Чу С. Управление нейтральными частицами // УФН. 1999. Т. 169. С. 274–291. DOI: 10.3367/ UFNr.0169.199903d.0274. 

Краткое содержание (на английском языке): 
Полный текст в формате PDF (на русском языке):