MAGYAR FIZIKAI FOLYÓIRAT - A MTA III. OSZTÁLYÁNAK FIZIKAI KÖZLEMÉNYEI 31. KÖTET (1983)

31. kötet / 1. sz. - BERGOU JÁNOS: Elektrodinamika lézerterekben

BERD­OY JÁNOS a) A nehéz magok Coulomb-tere. Ebben az esetben a sorfejtési paraméter Za (Z а rendszám, а а finomszerkezeti állandó), melynek értéke ólom esetén 0,6. Ennél nehezebb magokon végbemenő­ folyamatok leírására nyilvánvalóan nem alkal­mazható a Born-közelítés. Za­ 1 (Za 137) esetén pedig a vákuum instabillá válik a spontán párképző­déssel szemben. Ma még azonban nyitott kérdés, létrehozhatók-e ilyen nehéz magok, melyek élettartama is elegendően hosszú ahhoz, hogy rajtuk kísérleteket lehessen végezni. b) Erős állandó mágneses terek. Az itt megjelenő sorfejtési paraméter BIBcr, m2c3 ahol Bcr , —1-~4,4-1013 Gauss. Bcr az a térerősség, amely egy Compton-hullám­hossznyi úton éppen az elektron nyugalmi tömegével megegyező munkát végez (mc2). Az eddig ismert legerősebb mágneses tereket a pulzárok felületének közelében figyelték meg, Bcr értékétől azonban egy nagyságrenddel ezek is elmarad­nak. Földi körülmények között lökéshullámok segítségével végzett mágneses fluxus­összenyomással 109—1010 Gauss érték érhető el. A B-Bcr értéktől azonban még ekkor is igen messze vagyunk. c) Lézerekkel előállított intenzív sugárzási terek. Mint azt majd látni fogjuk, az itt megjelenő alapvető csatolási paraméter a v2­ mennyiség, ahol a a sugárzási teret leíró (klasszikusnak tekintett) vektorpotenciál amplitúdója. A ma elérhető legnagyobb lézerteljesítmények esetén a v2 paraméter értéke az egységet jelentősen meghaladhatja, v2~102—102 is elérhető. A fenti felsorolásból is kitűnik, hogy az erős elektromágneses terekben végbe­menő folyamatok vizsgálatára legígéretesebbnek a nagyintenzitású lézerterekkel tör­ténő kölcsönhatások vizsgálata látszik. Valóban, az optikai frekvenciatartományban a 60-as években végbement gyors fejlődés — egyre nagyobb intenzitású, koherens fényforrások (lézerek) megjelenése — felkeltette az érdeklődést az intenzív sugárzási terekben végbemenő alapvető fizikai folyamatok iránt. Legalábbis elvben lehetővé vált ugyanis egész sor olyan új jelenség megfigyelése, melyek elegendően nagy inten­zitású sugárzás és anyag kölcsönhatásánál lépnek fel. Melyek ezek a jelenségek? Az egyik jelenségkörbe tartozó effektusok képezik a nemlineáris optika tárgyát. Ezek az effektusok: felharmonikus keltés az optikai frekvencián, parametrikus köl­csönhatások, különböző indukált szórási folyamatok, önfókuszálás stb. Mindezen jelenségek közös jellegzetessége az, hogy végső soron a sugárzással kölcsönható közeg nemlineáris polarizációjának következtében lépnek fel és eközben a közeg halmaz­állapota nem változik (nincs párolgás, sugárkárosodás). Az elméleti leírásban ez úgy jelentkezik, hogy elegendő a makroszkopikus elektrodinamika keretein belül maradnunk (Maxwell-egyenletek), amit nemlineáris anyagi egyenletekkel egészítünk ki. Ugyanezen jelenségkörhöz sorolhatjuk a nemlineáris spektroszkópiát, melynek kifejlődése már a 70-es évekre esik. A nemlineáris spektroszkópia fő feladata az intenzív optikai terek abszorpciós spektrumának vizsgálata olyan körülmények kö­zött, amikor lényeges szerepet játszanak a többfotonos, illetve kaszkád elnyelési folyamatok, a telítődés és a nagyfrekvenciás Stark-effektus. Ide tartozik pl. a több­fotonos ionizáció és a nemlineáris fotóeffektus, melyek kísérleti vizsgálatában a hazai kutatásoknak jelentős hagyományai vannak.

Next