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平面波照射下瑞利散射体的辐射阻尼

光学 2024-05-16 v1 经典物理

摘要

我们研究了介质球形粒子在瑞利区被电磁平面波照射时所经历的辐射阻尼。我们推导了运动粒子的等效电偶极子,并随后通过两种不同方法计算了作用在其上的电磁力。第一种方法中,我们通过对应力张量和场动量的积分来计算力。第二种方法中,我们直接通过力密度的积分来计算力。我们的推导揭示,沿传播方向的阻尼系数等于 6Pscat/mc26P_{scat}/mc^2,而沿垂直方向则为 Pscat/mc2P_{scat}/mc^2。这里,PscatP_{scat} 表示粒子散射的功率,mc2mc^2 代表粒子的质量能量。本研究中推导的辐射阻尼为光悬浮物体的品质因数设定了上限,并确保了粒子动力学稳态解的存在。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.16618,
  title  = {Radiation damping of a Rayleigh scatterer illuminated by a plane wave},
  author = {Mohammad Ali Abbassi and Lukas Novotny},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.16618},
  year   = {2024}
}