ISSN:
0392-6737
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Physics
Description / Table of Contents:
Riassunto Si propone un trattamento teorico per i processi di emissione e assorbimento di un fotone di campo debole a frequenza arbitraria ω1 durante un processo di scattering in presenza di un forte campo laser. La formulazione generale della teoria è data in dettaglio relativamente al caso di un elettrone diffuso da un potenziale statico in presenza di due campi di radiazione di intensità arbitraria. La teoria sviluppata, è applicabile anche alla descrizione del processo di bremsstrahlung stimolato. Si presenta un gruppo di risultati ottenuti con una teoria al primo ordine nel potenziale statico, per il caso in cui uno dei due campi è debole. Gli effetti dei due campi sono trattati sempre in modo esatto. I risultati mostrano che la presenza di un forte campo laser è responsabile di numerose importanti modifiche delle caratteristiche dei processi di emissione/assorbimento di un fotone di campo debole. In particolare i) viene alterata drasticamente la distribuzione dell'energia finale degli elettroni; ii) le distribuzioni angolari e le sezioni d'urto totali d'emissione e assorbimento sono modificate fino a divenire largamente simili; iii) quando l'ampiezza della velocità di oscillazionev 0 è approssimativamente uguale alla velocità di incidenzav i , le sezioni d'urto subiscono rapide variazioni, generalmente nel senso della crescita; iv) per intensità piú elevate, quandov 0〉v i , si trova che il campo spettatore riduce sensibilmente le sezioni d'urto, oltre a renderle simili. Di conseguenza, nel dominio delle alte intensità, la questione della prevalenza dell'emissione sopra l'assorbimento perde parte della sua importanza. In generale, il calcolo mostra che le quantità fisiche, che rendono conto del bilancio fra emissione e assorbimento, presentano un andamento oscillatorio, sopra e sotto lo zero, sia come funzioni dell'intensità del campo forte sia come funzioni della frequenza del campo debole.
Abstract:
Резюме Теоретически рассматривается случай, когда излучение или поглощение фотона слабого поля произвольной частоты ω1 в процессе рассеяния происходит в присутствии сильного лазерного поля. Предлагается общая формулировка теории, которая соответствует случаю, когда электрон рассеивается на статическом потенциале в присутствиии двух произволных радиационных полей. Часть теории описывает процесс стимулированного тормозного излучения. Проводятся вычисления в первом порядке по потенциалу рассеяния, когда одно из двух полей является слабым. Влияния двух полей всегда рассматривается точно. Выбранная геометрия соответствует случаю, когда два линейно поляризованных поля являются параллельными первоначальной скорости электрона. Обнаружено, что наличие дополнительнго поля приводит к существенному изменению характеристик излучения (или поглощения) фотона слабого поля. В частности: 1) существенно изменяется конечное энергетическое распределение электрона; 2) изменяются угловые распределения и полные поперечные сечения излучения и поглощения и становатся похожими; 3) когда осцилляторная скоростьv 0 приближенно равна скорости налетающего электронаv i поперечные сечения испытывают сильные изменения; 4) для высоких интенсивостей, когдаv 0〉v i , отмечают значительное уменьшение поперечных сечений. В области высоких интенсивностей важным становится вопрос о том, превалируют ли процессы излучения над процессами поглощения или нет. В общем случае вычисления показывают, что величина, определяющая баланс между излучением и поглощением, обнаруживает сильные осцилляции выше и ниже нуля в зависимости от интенсивности поля или в зависимости от частоты слабого поля.
Notes:
Summary The theoretical treatment is given for the case when the emission or absorption of a weak-fied photon of arbitrary frequency ω1 during a scattering process takes places in the presence of a strong laser field. The general formulation of the theory which is given in detail corresponds more properly to the case when an electron is scattered by a static potential in the presence of two arbitrary radiation fields. Part of theory is expected to cover also the process of the stimulated bremsstrahlung. A selected set of calculations is performed in the first order in the scattering potential for the case when one of the two fields is weak. The effects of the two fields are always treated exactly. The chosen geometry is the parallel one, in which the two linearly polarized fields are parallel to the initial electron velocity. The presence of a strong assisting field is found to yield several significant modification of the characteristics of emission/absorption of a weak-field photon. In paritcular, i) the final electron energy distribution is drastically altered; ii) angular distributions and total cross-sections of emission and absorption are modified up to become largely similar; iii) when the oscillatory velocityv 0 is approximately equal to the incoming velocityv i, the cross-sections experience rapid variations, generally in the sense of the growth; iv) for higher intensities, whenv 0〉v i the strong field is found instead to dump considerably all the cross-sections, besides making emission and absorption similar. Accordingly, in the high-intensity domain, the question whether or not emissions prevail over absorptions looses part of its importance. In general, calculation shows that the quantities, accounting for the balance between emission and absorption, exhibit strong oscillations above and below zero either as a function of the strong-field intensity or as a function of the weak-field frequency.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF02453297
Permalink
