РЕАКЦИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ

РЕАКЦИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ, радиационное трение, торможение излучением, сила, действующая на электрон (или др. заряженную частицу) со стороны вызванного им поля электромагнитного излучения.

Всякое движение заряда с ускорением приводит к излучению электромагнитных волн. Поэтому система движущихся с ускорением зарядов не является замкнутой: в ней не сохраняются энергия и импульс. Такая система ведёт себя как механич. система при наличии сил трения (диссипативная система), к-рые вводятся для описания факта несохранения энергии в системе вследствие её взаимодействия со средой. Совершенно так же передачу энергии (и импульса) заряженной частицей электромагнитному полю излучения можно описать как "лучистое трение". Зная теряемую в единицу времени энергию (т. е. интенсивность излучения; см. Излучение), можно определить силу трения. Для электрона, движущегося в ограниченной области пространства со ср. скоростью, малой по сравнению со скоростью света с, сила трения -выражается формулой, полученной впервые X. Лоренцем:

где а - ускорение электрона. Р. и. приводит к затуханию колебаний заряда, что проявляется в уширении спектральной линии излучения (т. н. естественная ширина линии).

Р. и. представляет собой часть силы, действующей на заряд со стороны созданного им самим электромагнитного поля ("самодействис"). Необходимость её учёта приводит к принципиальным трудностям, тесно связанным с проблемой структуры электрона, природы его массы и др (см. Квантовая теория поля).

При строгой постановке задачи следует рассматривать динамич. систему из зарядов и электромагнитного поля, к-рая описывается двумя системами уравнений: уравнениями движения частиц в поле и уравнениями поля, определяемого расположением и движением заряженных частиц. Однако практически имеет смысл лишь приближённая постановка задачи методом последоват. приближений. Напр., сначала находится движение электрона в заданном поле (т. е. без учёта собств. поля), затем - поле заряда по его заданному движению и далее, в качестве поправки,- влияние этого поля на движение заряда, т. е. Р. и. Такой метод даёт хорошие результаты для излучения с длиной волны Л >>r_o = е‘²/тс² (где т - масса, r_o ~ 2^.10^-13 см - "классич. радиус" электрона). Реально уже при длине волны порядка комптоновской длины волны электрона h/mc (h - постоянная Планка), Л~10^-10см, необходимо учитывать квантовые эффекты. Поэтому приближённый метод учёта Р. и. справедлив во всей области применимости классич. электродинамики.

Квантовая электродинамика в принципиальном отношении сохранила тот же подход к проблеме, основанный на методе последоват. приближений (т. н. методе теории возмущений). Но её методы позволяют учесть Р. и., т. е. действие на электрон собств. поля, практически с любой степенью точности, причём не только "диссипативную" часть Р. и. (обусловливающую уширение спектральных линий), но и "потенциальную" часть, т. е. эффективное изменение внешнего поля, в к-ром движется электрон. Это проявляется в изменении энергетич. уровней и эффективных сечений процессов столкновений (см. Сдвиг уровней, Радиационные поправки).

Лит.: Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Теория поля, 4 изд., М., 1962 (Теоретическая физика, т. 2); Беккер Р., Электронная теория, пер. с нем., Л.- М., 1936. В. Б, Берестецкий.