On the origin of photon mass, momentum, and energy in a dielectric medium [Invited]

The debate and controversy concerning the momentum of light in a dielectric medium (Abraham vs Minkowski) is well-known and still not fully resolved. In this paper, we investigate the origin of both momenta in the frame of special relativity by considering photons in media as relativistic quasiparticles. We demonstrate for the first time to the best of our knowledge that the Minkowski form of the photon mass, momentum, and energy follows directly from the relativistic energy conservation law. We introduce a new expression for the momentum of light in a dispersive medium, consistent with the experimentally observed propagation of photons at the group velocity. Finally, the effect of light-induced optical stretching is discussed, which can be used for experimental verification of the existing expressions for the photon momentum

Pulse duration and energy scaling of femtosecond all-normal dispersion fiber oscillators

[no abstract

Massive surface-plasmon polaritons

It is well-known that a quantum of light (photon) has a zero mass in vacuum. Entering into a medium the photon creates a quasiparticle (polariton, plasmon, surface-phonon, surface-plasmon polariton, etc.) whose rest mass is generally not zero. In this letter, devoted to the memory of Mark Stockman, we evaluate the rest mass of light-induced surface-plasmon polaritons (SPPs) and discuss an idea that collisions of two massive SPP quasiparticles can result in changes of their frequencies according to the energy and momentum conservation laws

Direct amplitude-phase near-field observation of higher-order anapole states

Anapole states associated with the resonant suppression of electric-dipole scattering exhibit minimized extinction and maximized storage of electromagnetic energy inside a particle. Using numerical simulations, optical extinction spectroscopy and amplitude-phase near-field mapping of silicon dielectric disks, we demonstrate high-order anapole states in the near-infrared wavelength range (900-1700 nm). We develop the procedure for unambiguously identifying anapole states by monitoring the normal component of the electric near-field and experimentally detect the first two anapole states as verified by far-field extinction spectroscopy and confirmed with the numerical simulations. We demonstrate that higher order anapole states possess stronger energy concentration and narrower resonances, a remarkable feature that is advantageous for their applications in metasurfaces and nanophotonics components, such as non-linear higher-harmonic generators and nanoscale lasers

Методическое и программное обеспечение исследования иерархий связей параметров, регистрируемых в процессе функционирования систем

The article deals with algorithmic and software, which have been developed for research of communications of parameters, registered in systems of various nature. Distinctive feature of a realized way of research is reception of the decision of tasks of multidimensional statistics not on static sample, but on set consecutive data that corresponds to dynamic character of real systems.В статье описаны особенности алгоритмического и программного обеспечения, разработанного для исследования связей параметров, регистрируемых в системах различной природы. Отличительной особенностью реализуемого способа исследования является получение решения задач многомерной статистики не на статичной выборке, а на совокупности последовательных выборок, что соответствует динамическому характеру рассматриваемых систем

ВИБРОДАТЧИКИ И МИКРОЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ МОБИЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ, КАК ИХ АНАЛОГИ, ДЛЯ ОЦЕНКИ ВИБРОСОСТОЯНИЯ РОТОРНЫХ МАШИН

The paper carried out a comparison of vibration sensors used to measure the vibration condition units with gas turbine engines, with motion sensors, microelectromechanical systems used in modern mobile devices (for example, devices on the platform "Android"). It provides opinions on the possibility of assessment of vibration, using sensors of mobile devices.В статье выполнено сравнение вибродатчиков, используемых для оценки вибрационного состояния установок с газотурбинными двигателями, с датчиками движения, используемыми в микроэлектромеханических системах современных мобильных устройств (на примере устройств на платформе "Android"). Дается заключение о возможности оценки вибросостояния с использованием датчиков мобильных устройств

Об автоматизации процедур оценки параметров работы турбореактивных двухконтурных двигателей

During aircraft operation, the assessment of operation parameters with the different use of nomograms is completed. This approach is prevalent in the operation of aviation gas-turbine engines as part of aircraft power plants. In this case, for example, the assessment of engine operation parameters on the ground, depending on environmental conditions prior to start-up and run-up, is required. Reducing working hours of the aircraft power plants maintenance can be provided by the automation of the denoted procedures which purpose is the formation of the applicable list of values for assessed parameters while assigning available environmental conditions considering the required restrictions. To allow for the visualization and familiar conceptions of carried out assessments, it is advisable not to be limited to only documenting quantitative parameter estimations but also to provide them with graphical representations. The purpose of the article is not aimed at describing a complete algorithm of the engine operation parameters assessment but demonstrating a solution capability for the automation of the procedures for the engine operation parameters assessment on the ground as the task of search for a solution in the restricted conditions using the approximation 30 apparatus and piecewise approximations by the method of the smallest squares and the correlation criterion of significance. The examples of quantitative estimations for one of mass domestic engines are given. The described approach is applicable to a broad list of engines due to the common character of algorithms for the parameter assessment using nomograms. Software based on the tabular calculation processor from the LibreOffice package, Apache-licensed free software, is cross-platform.В практике эксплуатации воздушных судов применяется оценка параметров работы с различным использованием номограмм. Указанный подход широко распространен и в эксплуатации авиационных газотурбинных двигателей в составе силовых установок воздушных судов. При этом, например, требуется оценка параметров работы двигателей на земле в зависимости от условий окружающей среды перед проведением запуска и апробации. Сокращение трудоемкости технического обслуживания силовых установок воздушных судов может быть достигнуто автоматизацией указанных процедур, целью которой является формирование всего необходимого перечня значений оцениваемых параметров при задании располагаемых условий окружающей среды c учетом требуемых ограничений. Для сохранения наглядности и «привычных» представлений выполняемых оценок желательно не ограничиться только документированием количественных оценок параметров, но и сопроводить их графическими представлениями. Статья не ставит целью описание полного алгоритма оценки параметров работы двигателей, но показывает возможность решения задачи автоматизации процедур оценки параметров работы двигателей на земле как задачи поиска решения в условиях ограничений, описываемых с использованием аппарата аппроксимаций и кусочных аппроксимаций по методу наименьших квадратов и корреляционного критерия значимости. Приведены примеры количественных оценок для одного из массовых отечественных двигателей, и описываемый подход применим к широкому перечню двигателей благодаря общности алгоритмов оценки параметров с использованием номограмм. Программное обеспечение, основанное на процессоре табличного вычисления из состава пакета LibreOffice, бесплатного ПО, лицензируемого по лицензии Apache, является кроссплатформенным.