Поиск и обнаружение зеркального отражения в диапазоне электромагнитного излучения

Поиск и обнаружение зеркального отражения в диапазоне электромагнитного излучения

В — диапазоне электромагнитного излучения длина волны много меньше межатомных расcтояний d. В связи c этим ни одна поверхность для — излучения не является непрерывной и в соответствии с классической волновой теорией в этом диапазоне зеркальное отражение невозможно. Однако квантово-механическое рассмотрение показало, что явление зеркального отражения возможно при любых значения <

Нами в 1997 г. начаты работы по созданию экспериментального стенда для поиска зеркального отражения — квантов тормозного излучения электронов (ТИЭ) микротрона МТ-22С к которому примыкает 300 метровый пролётный канал с измерительными павильонами на отметках 100 и 300 м.

На стенде проведены несколько десятков серий измерений, в которых в той или иной степени проявились ожидаемые эффекты зеркального отражения — квантов. Но только в последней серии, проведенной в ноябре 2007 г., получен результат, убедительно доказывающий существование зеркального отраженния — излучения. Эксперимент сводится к следующему (рис. 1): — выведенный пучок электронов (Е_е=6,25 МэВ, I_с=3,6мкА, ~5 мм), генерит в мишени Т пучок ТИЭ (E?E_е, расходимость д_т?81 мрад), который формируется щелевым коллиматором G (высота цели Х=20 мкм, апертура д_G=25 мкрад) в пучок с вертикальной расходимостью д?60 мкрад и углом наклона к оси ОZ б=33 и 83 мкрад, — сформированный пучок направляется на рефлектор R (поверхность ртути), нижняя часть пучка падает на торец рефлектора и поглощается, центральная скользит по поверхности R, при этом кванты с энергий E? E_к(~б) зеркально отражаются, а с E? E_к(~б) — некогерентно (диффузно) рассеиваются, либо поглощаются (Е_{1- б} -граничная энергия зеркального отражения под углом ~б), а верхняя пролетает над R без взаимодействия.

Рис. 1. Геометрия эксперимента. е^- — пучок электронов, — прямые кванты, ^. — зеркально отраженные кванты, Т — тормозная мишень, G-щелевой коллиматор (высота щели 20 мкм), R — рефлектор (поверхность ртути), D — подвижный детектор с щелевым коллиматором К_d (высота щели 1 мм).

На рис. 2 приведены только угловые распределении интенсивностей — квантов с энергиями E? 4МэВ в сформированных под углами б =33 и 83 мкрад пучках ТИЭ в отсутствии (о) и присутствии (?) на стенде рефлектора R. В первых случаях вершинам распределений соответствуют позиции, во-вторых проявляются вкладыквантов непровзаимодействовавщих с рефлектором и в позицииквантов зеркального отражения от поверхности R.

Рис. 2 Угловые распределения интенсивностейквантов сформированного пучка в отсутствие рефлектора (_) и с рефлектором (?) при его наклоне б =33 и 83 мкрад квант угловой энергетический Укажем, что пики зеркального отражения проявляются только в энергетических интервалах, перекрывающихся с граничными энергиями зеркального отражения — квантов при соответствующих углах ~ б.

Таким образом, следует заключить: — зеркальное отражение — квантов обнаружено.