Балистическая теория Ритца / Об эффекте трансформации длины волны на ускоренно движущихся частицах
.pdf
Об эффекте трансформации длины волны, длительности и мощности лазерных импульсов при рассеянии на ускоренно движущихся частицах
Семиков С.А. (аспирант ННГУ), радиофизический факультет
научный руководитель – Бакунов М.И.
Баллистическая теория Ритца и её подтверждения
Баллистический принцип (классическое сложение скорости источника V и скорости 
света c) и опыты, его подтверждающие:
•аберрация света
•опыт Майкельсона
•опыт Физо
•опыт Саньяка
•космическая
радиолокация
•лазерная локация Луны и ИСЗ
•синхротронное излучение
Подтверждения баллистической теории синхротронным излучением электронов
«Броуновское» движение электронов в камере накопителя ВЭПП-3 под ударами реонов, по схеме работы [11]
стрелками отмечены запаздывающие импульсы света, переизлучённого пластинкой [13]
• Опыты на накопителях Сибирь-1 и ВЭПП-3
Искажения графиков лучевых скоростей звёзд, меняющих скорость света (эффект Барра)
•Искажения кривой лучевых скоростей создают иллюзию эксцентриситета орбиты e' = πLK/Pc2,
словно у вытянутой к Земле (ω*=90°), и иллюзию
планет с периодами кратными орбитальному P
V = –Ksin(2πt/P), а при задержке ∆t=L/(c–V ) - L/c ≈ LV /c2 |
|
|
|||||||||||||||||
|
r |
|
2π(t −∆t) |
|
|
|
2πt |
|
|
r |
4πt |
|
|
e′2 |
r |
|
6πt |
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
||||||||
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
V |
≈ −K sin |
|
|
|
≈ −K sin |
|
|
|
+ 2e sin |
|
|
|
+ |
|
sin |
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
P |
|
|
|
P |
2 |
|
|
P |
||||||
Как полагают, половина экзопланет – в резонансе 1:2 (Rodigas, 2009)
Эффект Ритца - трансформация длины волны,
длительности и мощности импульсов света
• Эффект Ритца: dt'=(1+Lar /c2)dt |
Вальтер Ритц |
||||||||
(1878 - 1909) |
|||||||||
Свет, излучённый в момент t, принимается в момент t'=t+L/C |
|||||||||
|
∂L |
|
1 |
− |
L |
|
∂C |
∂L/∂t=V , С=с–V |
|
dt' = 1+ |
|
|
|
dt |
r |
r |
|||
|
∂t c c2 ∂t |
∂С/∂t=-∂Vr/∂t=-ar |
|||||||
Разница скоростей света у фронтов волн от ускоренно движущегося источника приводит к изменению интервалов меж волновыми фронтами:
∆t'=∆t(1+Lar /c2); λ'=cT'=λ(1+Lar /c2); P'=P∆t/∆t' =P/(1+Lar /c2).
Подтверждения эффекта Ритца в космосе и в земных лабораториях
красное смещение
опыт Бёммеля
По эффекту Ритца увеличение длины волны света от крутящихся галактик соответствует закону Хаббла и измеренной постоянной Хаббла Ho=75 (км/с)/Мпк: расчётная величина Hc=ar/c≈74 (км/с)/Мпк при R=2 кпк и V=210 км/с, типичных для ядра нашей и др. галактик.
В опыте Бёммеля [14] найденный по эффекту Мёссбауэра сдвиг частоты от источника с ускорением a подтверждает эффект Ритца.
Схема установки для трансформации частоты
света, длительности и мощности импульсов
Влаборатории для эффективной трансформации требуется Lar /c2 ~ 1 и ar = c2/L ~ 1017 м/с2, при дистанциях L ~ 1 м.
Вполе E такое ускорение a=Ee/m электрона (e/m=1,76·1011 Кл/кг) достигается при величине E ~ 106 В/м – легко реализуемой.
Взависимости от величины и знака поля E свет преобразуется
вСВЧ, терагерцовый, ИК-, УФ-, рентгеновский и гамма–диапазон
Ожидаемые характеристики и критерии проверки
эффекта Ритца в экспериментальной установке
f' = |
|
f |
||
|
|
|
||
|
La |
|
||
1− |
cosθ |
|||
|
||||
|
|
c2 |
||
σT=(8π/3)re2≈ ≈6,65·10–29 м2
|
PΩ '= |
|
PΩ |
|
|
= |
|
|
||||
|
1+ La |
r |
/ c2 |
|
|
|||||||
|
|
σ |
xΩ |
|
|
|
|
+ cos |
2 |
θ |
||
|
= P |
3N |
|
1 |
||||||||
|
|
|||||||||||
абсолютная фазовая фокусировка |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
0 |
16π |
|
1 |
− εcosθ |
||||||||
|
|
|
||||||||||
В случае справедливости эффекта Ритца обнаружится зависимость частоты света f', длительности ∆t импульсов и мощности излучения P от расстояния L, от параметра эксцентриситета ε=La/c2 и от угла θ
Генерация нечётных гармоник рассеивающими частицами под давлением света
F (t)~r3j(t)B(t)=r3σE0sin(ωt)B0sin(ωt),
искажение создаёт сигнал типа «меандра»:
•Давление света p=2I/c сообщает ускорение
a=F/m~I/ρcr. При
•I ~ 1016 Вт/см2
•ρ ~ 103 кг/м3
•r ~ 10–9 м,
ускорение достигает a ~ 1017 м/с2 – пороговой величины, требуемой для преобразования частоты по эффекту Ритца и для
искажения формы сигнала.
Для малых частиц точнее:
a=Fл/m~r3σE0B0/ρr3~ ~4πµ0Iσ/ρc→I~1020 Вт/см2
E'(t)~cos(ωt)–cos(3ωt)/3+cos(5ωt)/5–…, или «треугольника»: E'(t)~cos(ωt)+cos(3ωt)/9+cos(5ωt)/25+…,
Методы генерации аттосекундных импульсов
Типы установок для генерации аттосекундных импульсов
•генерация в инертном газе (вверху)
•генерация в плазме при лазерной абляции поверхности (справа внизу)