Время туннелирования электромагнитного излучения сквозь слой идеальной плазмы
https://doi.org/10.29235/1561-2430-2022-58-2-231-236
Аннотация
Получено соотношение для фазового времени туннелирования электромагнитного излучения для слоя идеальной плазмы в диэлектрике для частот ω ниже плазменной частоты ωp в пределе низкой прозрачности слоя. Установлено, что в рамках рассматриваемой модели время туннелирования не зависит от толщины плазменного слоя и задается только значениями частот ω и ωp. С понижением частоты излучения время туннелирования стремится к пределу, определяемому обратной плазменной частотой, что позволяет в этом случае интерпретировать процесс туннелирования как своеобразный всплеск плазменного слоя как целого, в результате которого и формируется прошедшее излучение. Поскольку коэффициент пропускания плазменного слоя весьма низок, полученный результат не позволяет говорить о сверхсветовом переносе энергии.
Об авторах
С. В. Гапоненко
Институт физики имени Б. И. Степанова Национальной академии наук Беларуси
Беларусь
Беларусь
Гапоненко Сергей Васильевич – академик Национальной академии наук Беларуси, доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник
пр. Независимо сти, 68-2, 220072, Минск
Д. В. Новицкий
Институт физики имени Б. И. Степанова Национальной академии наук Беларуси
Беларусь
Беларусь
Новицкий Денис Викторович – кандидат фи зи коматематических наук, заведующий Центром «Нано фотоника»
пр. Независимо сти, 68-2, 220072, Минск
Список литературы
1. Gaponenko, S. V. Introduction to Nanophotonics / S. V. Gaponenko. – Cambridge University Press, 2010. – 460 p. https://doi.org/10.1017/CBO9780511750502
2. Hartman, T. E. Tunneling of a Wave Packet / T. E. Hartman // J. Appl. Phys. – 1962. – Vol. 33, № 12. – P. 3427–3432. https://doi.org/10.1063/1.1702424
3. Davies, P. C. W. Quantum Tunneling Time / P. C. W. Davies // Am. J. Phys. – 2004. – Vol. 73, № 1. – P. 23–27. https://doi.org/10.1119/1.1810153
4. Wigner, E. P. Lower Limit for the Energy Derivative of the Scattering Phase Shift / E. P. Wigner // Phys. Rev. – 1955. – Vol. 98, № 1. – P. 145–147. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRev.98.145
5. Enders, A. Evanescent-mode Propagation and Quantum Tunneling / A. Enders, G. Nimtz // Phys. Rev. E. – 1993. – Vol. 48, № 1. – P. 632–634. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.48.632
6. Haibel, A. Universal Relationship of Time and Frequency in Photonic Tunnelling / A. Haibel, G. Nimtz // Annalen der Physik. – 2001. – Vol. 513, № 8. – P. 707–712. https://doi.org/10.1002/andp.20015130802
7. Winful, H. G. Group Delay, Stored Energy, and the Tunneling of Evanescent Electromagnetic Waves / H. G. Winful // Phys. Rev. E. – 2003. – Vol. 68, № 1. – P. 016615. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.68.016615
8. Winful, H. G. Energy Storage in Superluminal Barrier Tunneling: Origin of the “Hartman effect” / H. G. Winful // Opt. Express. – 2002. – Vol. 10, № 25. – P. 1491–1496. https://doi.org/10.1364/oe.10.001491
9. Group Velocity, Energy Velocity, and Superluminal Propagation in Finite Photonic Band-gap Structures / G. D’Aguanno [et al.] // Phys. Rev. E. – 2001. – Vol. 63, № 3. – P. 036610. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.63.036610
10. Olkhovsky, V. S. Unified Time Analysis of Photon and Particle Tunnelling / V. S. Olkhovsky, E. Recami, J. Jakiel // Phys. Rep. – 2004. – Vol. 398, № 3. – P. 133–178. https://doi.org/10.1016/j.physrep.2004.06.001
11. Dumont, R. S. The relativistic tunneling flight time may be superluminal, but it does not imply superluminal signaling / R. S. Dumont, T. Rivlin, E. Pollak // New J. Phys. – 2020. – Vol. 22, № 9. – P. 093060. https://doi.org/10.1088/1367-2630/ abb515
12. Гейзенберг, В. Физические принципы квантовой теории / В. Гейзенберг. – Л.; М.: ГТТИ, 1932. – 180 с.
13. Гинзбург, В. Л. Распространение электромагнитных волн в плазме / В. Л. Гинзбург. – М.: Наука, 1967. – 685 с.
14. Esposito, S. Universal Photonic Tunneling Time / S. Esposito // Phys. Rev. E. – 2001. – Vol. 64, № 2. – P. 026609. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.64.026609
Рецензия
Просмотров: 567
Послать статью по эл. почте 