Об огибающей волнового пакета (импульса)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В методической работе рассмотрены вопросы о скоростях и временах распространения волновых пакетов (импульсов) через слой среды с дисперсией толщины d. Показано, что импульс на выходе появляется не ранее, чем через время d/c, при этом он ослабляется и расширяется с образованием хвоста. Численно исследовано туннелирование через слой плазмы, при этом парадоксы туннелирования типа Хартмана не наблюдаются.

Об авторах

Михаил Владимирович Давидович

Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского

ORCID iD: 0000-0001-8706-8523
SPIN-код: 4428-4867
Scopus Author ID: 7003561202
ResearcherId: D-2452-2013
410012, Россия, г. Саратов, ул. Астраханская, 83

Список литературы

  1. Гольдштейн Л. Д., Зернов Н. В. Электромагнитные поля и волны. М. : Советское радио, 1971. 664 с.
  2. Ахиезер А. И., Ахиезер И. А. Электромагнетизм и электромагнитные волны. М. : Высшая школа, 1985. 504 с.
  3. Стрэттон Дж.А. Теория электромагнетизма. М. ; Л. : ГИТТЛ, 1948. 539 с.
  4. Hauge E. H., Støvneng J. A. Tunneling times: A critical review // Rev. Mod. Phys. 1989. Vol. 61, № 4. P. 917–936. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.61.917 5.
  5. Азбель М. Я. Время туннелирования и турбулентность // УФН. 1989. Т. 168, № 6. С. 613–623. https://doi.org/10.3367/UFNr.0168.199806b.0613
  6. Шварцбург А. Б. Туннелирование электромагнитных волн – парадоксы и перспективы // УФН. 2007. Т. 177, № 1. С. 43–58. https://doi.org/10.3367/UFNr.0177.200701b.0043
  7. Давидович М. В. О парадоксе Хартмана, туннелировании электромагнитных волн и сверхсветовых скоростях (отклик на статью Шварцбурга А. Б. «Туннелирование электромагнитных волн – парадоксы и перспективы») // УФН. 2009. Т. 179, № 4. С. 443–446. https://doi.org/10.3367/UFNr.0179.200904o.0443
  8. Давидович М. В. О временах и скоростях нестационарного квантового и электромагнитного туннелирования // ЖЭТФ. 2020. Т. 157, № 1. С. 44–62. https://doi.org/10.31857/S0044451020010056
  9. Enders A., Nimtz G. Evanescent-mode propagation and quantum tunneling // Phys. Rev. E. 1993. Vol. 48. P. 632–634. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.48.632
  10. Enders A., Nimtz G. Photonic-tunneling experiments // Phys. Rev. B. 1993. Vol. 47, № 15. P. 9605–9609. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.47.9605
  11. Nimtz G. Superluminal signal velocity // Annalen der Physik (Leipzig). 1998. Vol. 7. P. 618–624.
  12. Nimtz G., Heitmann W. Superluminal Photonic Tunneling and Quantum Electronics // Progress in Quantum Electronics. 1997. Vol. 21, № 2. P. 81–108. https://doi.org/10.1016/S0079-6727(97)84686-1
  13. Steinberg A. M., Kwiat P. G., Chiao R. Y. Measurement of the Single-Photon Tunneling Time // Phys. Rev. Lett. 1993. Vol. 71. P. 708–711. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.71.708
  14. Chiao R. Y. Superluminal (but causal) propagation of wavepackets in transparent media with inverted atomic populations // Phys. Rev. A. 1993. Vol. 48. P. R34–R37. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.48.R34
  15. Macke B., Ségard B. J. Material slow and fast light in a zero-dispersion configuration // Opt. Soc. America B. 2020. Vol. 37, iss. 7. P. 2080–2087. https://doi.org/10.1364/JOSAB.389480
  16. Gaponenko S. V., Novitsky D. V. Wigner time for electromagnetic radiation in plasma // Phys. Rev. A. 2022. Vol. 106. Art. 023502. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.106.023502
  17. Бухман Н. С., Бухман С. В. Об отрицательном времени задержки узкополосного сигнала при прохождении через резонансный фильтр поглощения // Известия вузов. Радиофизика. 2004. Т. 47, № 1. С. 75–84.
  18. Давидович М. В. Прохождение сигналов через фильтр с поглощением и отрицательное время задержки // ЖТФ. 2012. Т. 82, вып. 3. С. 15–22.
  19. Гинзбург В. Л. Теоретическая физика и астрофизика. Дополнительные главы. М. : Наука, 1987. 486 с.
  20. Рытов С. М. Некоторые теоремы о групповой скорости электромагнитных волн // ЖЭТФ. 1947. Т. 17. С. 930–936.
  21. Еhrеnfest Р. Mißt der Aberrationawinkel im Fall einer Dispersion des Äthers die Wellengeschwindigkeit? // Annalen der Physik (Leipzig). 1910. Bd. 33, H. 16. S. 1571–1576.
  22. Эренфест П., Исаков Л. Д. О так называемой «групповой скорости» // П. Эренфест. Относительность. Кванты. Статистика. М. : Наука, 1972. С. 22–32.
  23. MacColl L. A. Note on the Transmission and Reflection of Wave Packets by Potential Barriers // Phys. Rev. 1932. Vol. 40, № 4. P. 621–626. https://doi.org/10.1103/PhysRev.40.621
  24. Wigner E. P. Lower limit for the energy derivative of the scattering phase shift // Phys. Rev. 1955. Vol. 98, № 1. P. 145–147. https://doi.org/10.1103/PhysRev.98.145
  25. Smith F. T. Lifetime matrix in collision theory // Phys. Rev. 1960. Vol. 118, № 1. P. 349–356. https://doi.org/10.1103/PhysRev.118.349
  26. Hartman T. E. Tunneling of a wave packet // J. Appl. Phys. 1962. Vol. 33, № 12. P. 3427–3433. https://doi.org/10.1063/1.1702424
  27. Вайнштейн Л. А., Вакман Д. Е. Разделение частот в теории колебаний и волн. М. : Наука, 1983. 287 с.
  28. Давидович М. В. Нелинейное туннелирование электромагнитной волны через слой плазмы // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия : Физика. 2021. Т. 21, вып. 2. С. 116–132. https://doi.org/10.18500/1817-3020-2021-21-2-116-132
  29. Давидович М. В., Нефедов И. С. О временах жизни квазистационарных уровней при туннелировании в резонансно-туннельной структуре // ЖЭТФ 2025 Т. 167, вып. 1. С. 5–26. https://doi.org/10.31857/S0044451025010018
  30. Вайнштейн Л. А. Распространение импульсов // УФН. 1976. Т. 118, № 2. С. 339–367. https://doi.org/10.3367/UFNr.0118.197602h.0339
  31. Давидович М. В. Гиперболические метаматериалы: получение, свойства, применения, перспективы // УФН. 2019. Т. 189, № 12. С. 1250–1284. https://doi.org/10.3367/UFNr.2019.08.038643
  32. Давидович М. В. О плотности электромагнитной энергии и ее скорости в среде с аномальной положительной дисперсией // Письма в ЖТФ. 2006. Т. 32, вып. 22. С. 53–63.
  33. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика : в 10 т. Т. VIII. Электродинамика сплошных сред. М. : Физматлит, 2005. 656 с.
  34. Двайт Г. Б. Таблицы интегралов и другие математические формулы. М. : Наука, 1973. 228 с.
  35. Ouchani N., El Moussaouy A., Aynaou H., El Hassouani Y., El Boudouti E. H., Djafari-Rouhani B. Superluminal and negative delay times in isotropic-anisotropic one-dimensional photonic crystal // J. Appl. Phys. 2017. Vol. 122. Art. 183106. https://doi.org/10.1063/1.4999095
  36. Басов Н. Г., Амбарцумян Р. В., Зуев В. С., Крюков П. Г., Летохов В. С. Нелинейное усиление световых импульсов // ЖЭТФ. 1966. Т. 50, № 1. С. 23–34.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).