Скорость переноса энергии плоской монохроматической электромагнитной волной через слой вещества

ТОМ 24, №1 (2020)

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассмотрены стационарные задачи для прохождения (туннелирования) плоской электромагнитной волны через слой вещества с диэлектрическими свойствами, а также и квантовой частицы через прямоугольныйпотенциальный барьер. Показано, что сверхсветовых движений не возникает, а время прохождения всегда больше времени при прохожденииструктуры со скоростью света.

Об авторах

Михаил Владимирович Давидович

Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского

Email: DavidovichMV@info.sgu.ru
доктор физико-математических наук, профессор

Список литературы

  1. Smith F. T., "Lifetime matrix in collision theory", Phys. Rev., 118:6 (1960), 349-356
  2. Hartman T. E., "Tunneling of a wave packet", J. Appl. Phys., 33:12 (1962), 3427-3433
  3. Fletcher J. R., "Time delay in tunnelling through a potential barrier", J. Phys. C: Solid State Phys., 18:2 (1985), L55-L59
  4. Büttiker M., Landauer R., "Traversal time for tunneling", Phys. Rev. Lett., 49:23 (1982), 1739-1742
  5. Büttiker M., "Larmor precession and the traversal time for tunneling", Phys. Rev. B, 27:10 (1983), 6178-6188
  6. Büttiker M., Landauer R. J., "Comment on ‘The quantum mechanical tunnelling time problem-revisited’", J. Phys. C: Solid State Phys., 21:36 (1988), 6207-6213
  7. Steinberg A. M., Kwiat P. G., Chiao R. Y., "Measurement of the single-photon tunneling time", Phys. Rev. Lett., 71:5 (1993), 708-711
  8. Chiao R. Y., "Superluminal (but causal) propagation of wavepackets in transparent media with inverted atomic populations", Phys. Rev. A, 48:1 (1993), R34-R377
  9. Hass K., Busch P., "Causality of superluminal barrier traversal", Phys. Lett. A, 185:1 (1994), 9-13
  10. Steinberg A. M., "Conditional probabilities in quantum theory, and the tunneling time controversy", Phys. Rev. A, 52:1 (1995), 32-42
  11. Chiao R. Y., "Tachyonlike excitations in inverted two-level media", Phys. Rev. Lett., 77:7 (1996), 1254-1957
  12. Olkhovsky V. S., Recami E., Raciti F., Zaichenko A. K., "More about tunnelling times, the dwell time and the "Hartman effect"", J. Phys. I France, 5:10 (1995), 1351-1365
  13. Jakiel J., Olkhovsky V. S., Recami E., "On superluminal motions in photon and particle tunnellings", Phys. Lett. A, 248:2-4 (1998), 156-162
  14. Sassoli de Bianchi M., "A simple semiclassical derivation of Hartman's effect", Eur. J. Phys., 21 (2000), L21-L23
  15. Longhi S., Marano M., Laporta P., Belmonte M., "Superluminal optical pulse propagation at 1.5 μm in periodic fiber Bragg gratings", Phys. Rev. E, 64:5 (2001), 055602
  16. Olkhovsky V. S., Recami E., Salesi G., "Superluminal tunnelling through two successive barriers", EPL - Europhys. Lett., 57:6 (2002), 879-884
  17. Winful H., "Delay time and the Hartman effect in quantum tunneling", Phys. Rev. Lett., 91:26 (2003), 260401
  18. Olkhovsky V. S., Recami E., Jakiel J., "Unified time analysis of photon and particle tunnelling", Phys. Rep., 398:3 (2004), 133-178
  19. Martinez J. C., Polatdemir E., "Origin of the Hartman effect", Phys. Lett. A, 351:1-2 (2006), 31-36
  20. Enders A., Nimtz G., "Evanescent-mode propagation and quantum tunneling", Phys. Rev. E, 48:1 (1993), 632-634
  21. Nimtz G., "On superluminal tunneling", Progress in Quantum Electronics, 27:6 (2003), 417-450
  22. Nimtz G., "Superluminal signal velocity and causality", Found. Phys., 34:12 (2004), 1889-1903
  23. Nimtz G., "Tunneling confronts special relativity", Found. Phys., 41:7 (2011), 1193-1199
  24. Hauge E. H., Stшvneng J. A., "Tunneling times: a critical review", Rev. Mod. Phys., 61:4 (1989), 917-936
  25. Winful H. G., "Tunneling time, the Hartman effect, and superluminality: A proposed resolution of an old paradox", Phys. Rep., 436:1-2 (2006), 1-69
  26. Yamada N., "Unified derivation of tunneling times from decoherence functionals", Phys. Rev. Lett., 93:17 (2004), 170401
  27. Халфин Л. А., "Квантовая теория рассеяния волновых пакетов, принцип причинности и сверхсветовое туннелирование", УФН, 166:6 (1996), 688-690
  28. Шварцбург А. Б., "Туннелирование электромагнитных волн - парадоксы и перспективы", УФН, 177:1 (2007), 43-58
  29. Шварцбург А. Б., Ерохин Н. С., "Резонансное туннелирование сверхкоротких электромагнитных импульсов в градиентных метаматериалах: парадоксы и перспективы", УФН, 181:11 (2011), 1212-1217
  30. Chiao R. Y., Kwiat P. G., Steinberg A. M., "Quantum nonlocality in two-photon experiments at Berkeley", Quantum Semiclass. Opt., 7:3
  31. Eckle P., Pfeiffer A. N., Cirelli C., et al., "Attosecond ionization and tunneling delay time measurements in Helium", Science, 322:5907 (2009), 1525-1529
  32. Pfeiffer A. N., Cirelli C., Smolarski M., et al., "Attoclock reveals natural coordinates of the laser-induced tunnelling current flow in atoms", Nat. Phys., 8 (2012), 76-80
  33. Camus N., Yakaboylu E., Fechner L., et al., "Experimental evidence for quantum tunneling time", Phys. Rev. Lett., 119:2 (2017), 023201
  34. Landsman A. S., Weger M., Maurer J., et al., "Ultrafast resolution of tunneling delay time", Optica, 1:5 (2014), 343-349
  35. Sainadh U. S., Xu H., Wang X., et al., "Attosecond angular streaking and tunnelling time in atomic hydrogen", Nature, 568 (2019), 75-77
  36. Mitchell M. W., Chiao R. Y., "Causality and negative group delays in a simple bandpass amplifier", Amer. J. Phys., 66:1 (1998), 14-19
  37. Borjemscaia N., Polyakov S. V., Lett P. D., Migdall A., "Single-photon propagation through dielectric bandgaps", Optics Express, 18:3 (2010), 2279-2286
  38. Muga J. G., Palao J. P., "Negative time delays in one dimensional absorptive collisions", Annalen der Physik, 7:7-8 (1998), 671-678
  39. Muga J. G., Egusquiza I. L., Damborenea J. A., Delgado F., "Bounds and enhancements for negative scattering time delays", Phys. Rev. A, 66:4 (2002), 042115
  40. Dogariu A., Kuzmich A., Wang L. H., "Transparent anomalous dispersion and superluminal light-pulse propagation at a negative group velocity", Phys. Rev. A, 63:5 (2001), 053806
  41. Wang L. J., Dogariu A., Kuzmich A., "Superluminal light pulse propagation at a negative group velocity", Coherence and Quantum Optics VIII, eds. N. P. Bigelow, J. H. Eberly, C. R. Stroud, I. A. Walmsley, Springer, Boston, MA, 2003, 619-620
  42. Давидович М. В., "Прохождение сигналов через фильтр с поглощением и отрицательное время задержки", ЖТФ, 82:3 (2012), 15-22
  43. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Электродинамика сплошных сред, Наука, М., 1982
  44. Давидович М. В., "О плотности электромагнитной энергии и ее скорости в среде с аномальной положительной дисперсией", Письма в ЖТФ, 32:22 (2006), 53-63
  45. Ахиезер А. И., Ахиезер И. А., Электромагнетизм и электромагнитные волны, Высш. шк., М., 1985, 504 с.
  46. Давидович М. В., "Законы сохранения и плотности энергии и импульса электромагнитного поля в диспергирующей среде", Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Физика, 12:1 (2012), 46-54
  47. Давидович М. В., "О плотности электромагнитной энергии и ее скорости в среде с дисперсией, обусловленной проводимостью", ЖТФ, 80:5 (2010), 40-44
  48. Рытов С. М., "Некоторые теоремы о групповой скорости электромагнитных волн", ЖЭТФ, 176:10 (1947), 930-936
  49. Давидович М. В., "Плазмоны в многослойных плоскослоистых структурах", Квантовая электроника, 47:6 (2017), 567-579
  50. Прудников А. П., Брычков Ю. А., Маричев О. И., Интегралы и ряды. Элементарные функции, Наука, М., 1981, 800 с.
  51. Градштейн И. С., Рыжик И. М., Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений, ГИФМЛ, М., 1962, 1100 с.
  52. Давидович М. В., "Матрицы рассеяния и передачи неоднородного слоя", Радиотехника и электроника, 55:1 (2010), 105-112
  53. Давидович М. В., "О малоотражающих магнитодиэлектрических покрытиях с экспоненциально зависящими проницаемостями", Радиотехника и электроника, 55:4 (2010), 492-496
  54. Давидович М. В., Стефюк Ю. В., "Нелинейное прохождение электромагнитной волны через слой с квадратичной и дробно-полиномиальной зависимостями диэлектрической проницаемости", Известия вузов. ПНД, 18:3 (2010), 160-177
  55. Вайнштейн Л. А., "Распространение импульсов", УФН, 118:2 (1976), 339-366
  56. 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, 179:4 (2009), 443-446
  57. Базь А. И., Зельдович Я. Б., Переломов А. М., Рассеяние, реакции и распады в нерелятивистской квантовой механике, Наука, М., 1971, 530 с.
  58. Грибов В. Н., Квантовая электродинамика, Регулярная и хаотическая динамика, Москва, Ижевск, 2001, 288 с.
  59. Гришаков К. С., Елесин В. Ф., "Времена перехода резонансно-туннельного диода между экстремальными точками гистерезисной вольт-амперной характеристики", Физика и техника полупроводников, 50:8 (2016), 1113-1117

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Самарский государственный технический университет, 2020

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

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).