1. Терагерцевое излучение.
Обзорная статья по ТГц излучению размещена мной в википедии: http://ru.wikipedia.org/wiki/Терагерцевое_излучение
Сфера моих научных интересов связана с исследованием циклотронного излучения плазмы в ТГц диапазоне частот. Имеющаяся теория весьма сложна, требуется проведение соотв. экспериментов для её уточнения. Представляют интерес условия при которых такое излучение может выходить из области плазмы с небольшими потерями интенсивности. Исследование спектрального состава и поляризации такого излучения могут дать информацию о свойствах плазмы в сильном магнитном поле (4-400 Тл).
Условия для возникновения такого излучения имеются в атмосферах звезд. Уже обнаружены спектральные линии, соответствующие циклотронному излучению солнца в радиодиапазоне. Также экспериментально наблюдалось синхротронное излучение плазменных ускорителей в СВЧ области. Циклотронное излучение пучка электронов используется в самых мощных источниках ТГц излучения- гиротроне и лазере на свободных электронах (ЛСЭ).
2. Уширение спектральных линий на ПАВ.
Поверхностные акустические волны (ПАВ)- это упругие волны, распространяющиеся вдоль поверхности твёрдого тела или вдоль границы с другими средами. http://ru.wikipedia.org/wiki/Поверхностные_акустические_волны.
Возможно наблюдение доплеровского уширения отраженной от поверхности тв. тела с ПАВ СВЧ (мм,ТГц) э/м волны. Длина волны ПАВ может достигать до десятков (сотен) микрон, амплитуда колебательной скорости ПАВ может составлять десятки - тысячи м/с. Поэтому в отраженном сигнале должен наблюдаться фойгтовский контур у спектральных линий- свертка Лоренцевского (из- за теплового движения частиц) и Доплеровского- из-за направленного движения ПАВ. Представляет интерес исследование формы уширения в зависимости от параметров ПАВ (частота, скорость, материал подложки) и падающего излучения (частота, интенсивность, поляризация спектральной линии).
Результаты исследования могут быть использованы для радиолокационной защиты (если уже не используются).
3. "Сдуть" лазерный луч.
Ниже описана идея эксперимента по отклонению лазерного луча.
Фотоны обладают импульсом, а значит для них должен выполняться закон сохранения импульса. Т.о. луч света можно отклонить от прямого пути, "толкнув" его сбоку.
Толкать можно, например, сверхзвуковым потоком воздуха, обладающим малой оптической плотностью. Луч лазера направить нормально к потоку и наблюдать отклонение пятна с другой стороны.
При скорости потока 10 М расчетное отклонение пятна рассеяния после 100 м должно составить ~ 1мм.
На выходе луча из области сверхзвукового потока можно поставить систему зеркал, позволяющую измерять малые угловые отклонения.
4. Оптический аккумулятор.
Запасать энергию возможно с использованием различных видов материи. Известно множество электрохимических, механических, тепловых, электро(магнито)- мехнических аккумуляторов. Аккумуляторами будущего, вероятно, будут специальные накопители заряженных частиц: http://inroniks.narod.ru/10.html.
Особый интерес (и сложность) представляет накопление и удержание (аккумуляция) электромагнитного излучения в некотором объеме. Подобный аккумулятор явился бы источником наиболее "чистой" энергии. Однако, ряд технических проблем не позволит его реализовать в ближайшем будущем. Во- первых, это поглощение света практически всеми материальными объектами, что, с учетом высокой скорости распространения света, приведет к его поглощению за короткий промежуток времени. Во- вторых, техническая сложность удержания света в некотором объеме без диссипации энергии.
Первая проблема решается применением глубокого вакуума в объеме оптического аккумулятора. Вторая- использованием в материале "стенок" аккумулятора электромагнитных полей (мощного электрического или, возможно, магнитного). Упругое рассеяние света на мощном электрическом поле тяжелых ядер экспериментально доказано и называется "дельбрюковским" рассеянием. Аналогичного эффекта можно ожидать при взаимодействии света с мощным магнитным полем. Такие сильные магнитные поля достигаются в макромасштабах в ускорителях. Пучки релятивистских ядер свинца, например, удерживаемых магнитным полем, могут являться "стенками" оптического аккумулятора. Либо плотные пучки электронов (др. заряженных частиц).
Еще одним способом удержания света является гравитация. В природе наблюдается накопление световой энергии вблизи радиуса Шварцшильда черных дыр. Однако, создание устойчивой черной дыры в земных условиях невозможно (требуется огромное количество вещества), поэтому этот способ не годится.
В накопительных кольцах элементарных частиц наблюдается т.н. пинч- эффект- сжатие кольца под действием собственного магнитного поля. Если подобный эффект возникнет в области аккумулированной световой энергии, это упростит её удержание. На настоящий момент известна самофокусировка мощного лазерного излучения в нелинейной среде.