Возможная схема демонстрационного эксперимента

Выбор покоящейся частицы в п. 2.3.4.1−2.3.4.2 был сделан для наглядности. Можно показать формально (это уже было проделано в п. 2.3.2.2), что после прохождения лазерного импульса все компоненты скорости частицы возвращаются к первоначальным значениям, а это дает повод предложить какую-нибудь экспериментальную демонстрацию указанного эффекта (см. рис. 2.11). Описание эксперимента полностью совпадает с предложенным в п. 2.3.2.2 (рис. 2.3) с той лишь разницей, что теперь угол и между электронным пучком и направлением распространения лазерного импульса мал. Это приводит к тому, что смещение электронов на экране складывается из двух величин — доли от продольного смещения и доли от поперечного смещения. Достаточной малостью угла и и длительности лазерного импульса можно добиться того, что вклад от продольного смещения будет мал в сравнении с поперечным сдвигом.

При достаточной чувствительности аппаратуры рассмотренный эффект может быть использован, например, для детектирования несимметричности фронтов импульсов с большим числом колебаний, чью асимметрию стандартными средствами заметить оказывается затруднительным. Можно попробовать использовать данный эффект для калибровки компьютерных моделей. Например, при использовании гауссовой формы импульса мы не можем на практике выжидать бесконечное время, выдерживая всю длительность переднего фронта, поэтому приходится ограничивать длину переднего фронта разумными пределами. Проведение калибровочного расчета с одной заряженной частицей в поле такого усеченного импульса показывало бы приемлемость такого упрощения.

Рис. 2.11. Возможная схема эксперимента, демонстрирующего поперечное смещение электронов в поле импульса.

Следует отметить, что всё вышесказанное по п. 2.3.4 относилось к импульсам с векторным потенциалом, сводящимся к знакопеременному. В п. 2.3.3.3 был рассмотрен импульс со знакопостоянным векторным потенциалом (2.83). Т.к. на каждом полупериоде колебаний такого импульса не происходит компенсации площади под графиком потенциала, то поперечное смещение частицы (2.88) оказывается очень большим (в сравнении со случаем знакопеременного потенциала) и даже превосходит продольный сдвиг.

В качестве краткого заключения по п. 2.3.4 можно указать следующее. Было показано, что после прохождения электромагнитных импульсов с симметричными фронтами изначально покоящаяся частица может быть смещена в поперечном направлении. Величина смещения быстро убывает с частотой и длительностью импульса, поэтому максимальный эффект следует ожидать для так называемых half-cycle и few-cycle импульсов. Поперечное смещение имеет место и для импульсов с асимметричными фронтами, при этом его величина намного больше, чем в симметричном случае. Аналитически были рассчитаны некоторые наглядные виды импульсов. Предложена схема эксперимента для проверки теоретических расчетов.