Что значит "реакция излучения"

то же, что радиационное трение.

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 механическая система при наличии сил трения (диссипативная система), которые 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 средней скоростью, малой по сравнению со скоростью света с, сила трения выражается формулой, полученной впервые Х. 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 («самодействие»). 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 динамическую систему из зарядов и электромагнитного поля, которая 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 последовательных приближений. Например, сначала находится движение электрона в заданном поле (т. е. без учёта собственного 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 l >> r0 = е2/mc2 (где m ≈ масса, r0 » 2×10-13см≈«классический радиус» электрона). Реально уже при длине волны порядка комптоновской длины волны электрона h/mc (h ≈ постоянная Планка), l ~ 10-10см, необходимо учитывать квантовые эффекты. Поэтому приближённый метод учёта Р. и. справедлив во всей области применимости классической электродинамики.

Квантовая электродинамика в принципиальном отношении сохранила тот же подход к проблеме, основанный на методе последовательного приближении (т. н. методе теории возмущений). Но её методы позволяют учесть Р. и., т. е. действие на электрон собственного 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 котором движется электрон. Это проявляется в изменении энергетических 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.