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Schwinger 한계 근처의 극한 강도에서 빛과는 빛이 어떻게 상호 작용합니까?

Schwinger 한계 근처에서 빛이 극심한 강도에서 물질과 상호 작용하면 몇 가지 흥미로운 효과와 현상이 발생합니다. Schwinger 한계는 양자 효과가 지배적이되는 임계 전기장 강도 (약 \ (10^{29} \) V/cm)이며, 진공은 자발적으로 전자-포지트론 쌍을 생성 할 수 있습니다. 이 임계 값에 접근하는 강도는 다음 과정과 현상이 작용합니다.

비선형 광학 :

매우 높은 강도에서 전기장은 너무 강해져 원자와 분자의 전자 에너지 수준을 변경합니다. 이는 조명을 고주파 성분으로 변환 할 수있는 고조파 생성을 포함한 비선형 광학 효과로 이어집니다.

다중 광자 흡수 :

광자 밀도가 매우 높으면, 원자 또는 분자에 의해 다중 광자를 동시에 흡수 할 수 있습니다. 이것은 단일 광자의 흡수를 통해 접근 할 수없는 더 높은 에너지 상태에 대한 흥분을 초래할 수있다.

쌍 생성 :

Schwinger 한계 근처에서 강렬한 전기장은 진공에서 전자-포지트론 쌍을 생성 할 수 있습니다. 이것은 광자의 에너지가 전자의 휴식 에너지의 두 배를 초과 할 때 발생하는 양자 기계적 공정입니다.

진공 복굴절 :

강렬한 전자기장은 시공간의 특성을 수정하여 진공 복굴절을 초래합니다. 이것은 빛의 속도가 빛의 분극에 의존하여 진공에 대한 굴절 색인을 생성한다는 것을 의미합니다.

계단식 효과 :

멀티 광자 흡수 및 쌍 생산을 통해 생성 된 고 에너지 입자는 추가 상호 작용을 겪을 수 있으며, 광자, 전자 및 포지 트론과 같은 2 차 입자 캐스케이드를 생성 할 수 있습니다. 이로 인해 빠르게 성장하고 활기 넘치는 입자 샤워가 발생할 수 있습니다.

Schwinger Effect :

Schwinger 한계 이상의 경우, 진공은 불안정 해지고 전기장은 무한한 수의 전자-포스턴 쌍을 생성하여 완전한 진공 분해를 초래할 수 있습니다. 그러나 이러한 극도의 강도에 도달하고 유지하는 것은 현재 실험 능력을 넘어서는 매우 어려운 일이라는 점에 유의해야합니다.

Schwinger 한계 근처의 빛과 물질 사이의 이러한 상호 작용은 매우 복잡하며 연구를위한 고급 이론 및 실험적 접근법이 필요합니다. 이들은 초고 강도에서 빛의 상호 작용, 진공 안정성 및 양자 전기 역학의 기본 특성에 대한 통찰력을 제공합니다.

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