On the nature of the Mossbauer effect

The spectrum of electromagnetic waves emitted by an oscillator trapped in an external potential well is studied. It is assumed that the natural frequency of the oscillator is much greater than the frequency of oscillations in the potential well. We consider the quantum model of emission with regard to the recoil e ect. The highest intensity of the absorption and emission lines is observed on the natural frequency of the oscillator when the recoil energy is equal to the energy of the quantum of low-frequency (LF) oscillations in the potential well. A certain decrease in the amplitude of the emission and absorption lines is noted caused by the oscillations of the potential well due to, for example, the presence of the phonon spectrum. The relaxation times of the oscillator LF motion in the potential well, resulted from the phonon emission, are estimated. It is concluded that these processes have no in uence on the observed features of the emission and absorption of high-frequency photons. This model can be applied to description of the emission and absorption of gamma rays in the crystal structures even in the presence of the phonon spectrum on condition that the relaxation time of the LF movements in the potential well is greater than the lifetime of the HF oscillator

On the nature of the Mossbauer effect

The spectrum of electromagnetic waves emitted by an oscillator trapped in an external potential well is studied. It is assumed that the natural frequency of the oscillator is much greater than the frequency of oscillations in the potential well. We consider the quantum model of emission with regard to the recoil e ect. The highest intensity of the absorption and emission lines is observed on the natural frequency of the oscillator when the recoil energy is equal to the energy of the quantum of low-frequency (LF) oscillations in the potential well. A certain decrease in the amplitude of the emission and absorption lines is noted caused by the oscillations of the potential well due to, for example, the presence of the phonon spectrum. The relaxation times of the oscillator LF motion in the potential well, resulted from the phonon emission, are estimated. It is concluded that these processes have no in uence on the observed features of the emission and absorption of high-frequency photons. This model can be applied to description of the emission and absorption of gamma rays in the crystal structures even in the presence of the phonon spectrum on condition that the relaxation time of the LF movements in the potential well is greater than the lifetime of the HF oscillator

On effective acceleration of charged particles in vacuum

The results of studying the dynamics of particles in the fields of large-amplitude transverse electromagnetic waves are presented. The main attention is paid to the description of the found conditions, under which the effective transfer of wave energy to charged particles in vacuum is possible.Викладено результати дослідження динаміки частинок у полях поперечних електромагнітних хвиль великої потужності. Основна увага звернена на опис виявлених умов, при виконанні яких можлива ефективна передача енергії хвилі до заряджених частинок у вакуумі.Изложены результаты исследования динамики частиц в полях поперечных электромагнитных волн большой амплитуды. Основное внимание обращено на описание обнаруженных условий, при выполнении которых возможна эффективная передача энергии волны заряженным частицам в вакууме

Electromagnetic field energy and radiation intensity in a medium with temporal and spatial dispersion outside the transparency domain

Calculation of electromagnetic field energy in a medium with temporal and spatial dispersion outside the transparency domain is discussed. It is shown that charged particle contribution to the energy of electromagnetic perturbations in the general case can be described in terms of a bilinear combination of the dielectric polarizability of the medium. The explicit form of such contribution is found. The relations obtained are used to generalize the Planck law and Kirchhoff law to the case of an absorptive medium with spatial dispersion.Розраховано енергію електромагнітного поля в середовищі з часовою та просторовою дисперсіями поза областю прозорості. Показано, що в загальному випадку внесок енергії частинок середовища в енергію електромагнітного збурення описується в термінах білінійних комбінацій діелектричної поляризованості середовища. Знайдено явний вигляд такого внеску. Отримані результати використано для узагальнення закону Планка і закону Кірхгофа для поглинального середовища з просторовою дисперсією.Рассчитаны энергии электромагнитного поля в среде с временной и пространственной дисперсиями вне области прозрачности. Показано, что в общем случае вклад энергии частиц среды в энергию электромагнитного возмущения описывается в терминах билинейных комбинаций диэлектрической поляризуемости среды. Найден явный вид такого вклада. Полученные результаты использованы для обобщения закона Планка и закона Кирхгофа для поглощающей среды с пространственной дисперсией

Features of new cyclotron resonances, as well as conditions for resonant acceleration of charged particles in a vacuum without a magnetic field

It is shown that the known conditions for cyclotron resonances are strictly valid only under autoresonance conditions or in the nonrelativistic case. In other cases, it is necessary to use the conditions established in the present work. The main features of charged particle dynamics under new resonant conditions are presented. Conditions are found for infinite acceleration of electrons by a transverse electromagnetic wave in a vacuum without a magnetic field.Показано, що відомі умови для циклотронних резонансів строго справедливі лише в умовах авторезонансу або в нерелятивістському випадку. В інших випадках необхідно використовувати умови, виписані в роботі. Наведено результати дослідження основних особливостей динаміки заряджених частинок за нових резонансних умов. Знайдено умови необмеженого прискорення електронів поперечною електромагнітною хвилею у вакуумі без магнітного поля

Adatom interaction effects in surface diffusion

Motivated by recent research of Nikitin et al. [J. Phys. D: Appl. Phys., 2009, 49, 055301], we examine the effects of interatomic interactions on adatom surface diffusion. By using a mean-field approach in the random walk problem, we derive a nonlinear diffusion equation and analyze its solutions. The results of our analysis are in good agreement with direct numerical simulations of the corresponding discrete model. It is shown that by analyzing a time dependence of adatom concentration profiles one can estimate the type and strength of interatomic interactions.Мотивованi недавнiми дослiдженнями Нiкiтiна та iн. [J. Phys. D: Appl. Phys., 2009, 49, 055301], ми вивчаємо вплив мiжатомних взаємодiй на адатомну поверхневу дифузiю. Використовуючи середньо-польовий пiдхiд у проблемi випадкових блукань, ми виводимо нелiнiйне рiвняння дифузiї i аналiзуємо його розв’язки. Результати нашого аналiзу добре узгоджуються з прямими числовими симуляцiями вiдповiдної дискретної моделi. Показано, що, аналiзуючи часову залежнiсть профiлiв адатомної концентрацiї, можна оцiнити тип i силу мiжатомної взаємодiї

Subensemble concept in 2D magnetized particle transport model

Transport of magnetized particle undergoing random frozen isotropic electrostatic field is considered. Because of infinitely long field correlation time and particle trapping this problem is of particular interest as a test for closure of statistical equations. The concept of subensembles is incorporated here in the analytical approach we developed earlier. The Lagrangian velocity correlation function is calculated in the drift approximation. To verify validity of the analytical method the results are compared with ones found from a direct numerical simulation. А better quantitative agreement obtained with the use of subensemble concept is shown.Рассмотрен перенос замагниченных частиц под действием случайного замороженного изотропного электростатического поля. Из-за бесконечно большого времени корреляции поля и захвата частиц эта проблема имеет особый интерес для проверки замыкания статистических уравнений. Аналитический подход, развитый нами ранее, дополнен концепцией подансамблей. Рассчитана лагранжева корреляционная функция скорости в дрейфовом приближении. Для проверки достоверности аналитического метода его предсказания сравниваются с результатами прямого численного моделирования. Показано, что использование концепции подансамблей улучшает количественное согласование результатов.Розглянуто перенесення замагнічених частинок під дією випадкового замороженого ізотропного електростатичного поля. Через нескінченно довгий час кореляції поля та захоплення частинок ця проблема має особливий інтерес для перевірки замикання статистичних рівнянь. Аналітичний підхід, розвинутий нами раніше, доповнено концепцією підансамблів. Розраховано лагранжеву кореляційну функцію швидкості в дрейфовому наближенні. Для перевірки достовірності аналітичного методу його передбачення порівнюються з результатами прямого числового моделювання. Показано, що використання концепції підансамблів поліпшує кількісне узгодження результатів

Brownian particle in non-equilibrium plasma

The stationary distribution function of Brownian particles in a nonequilibrium dusty plasma is calculated with regard to electron and ion absorption by grains. The distribution is shown to be considerably different from the distribution function of ordinary Brownian particles in thermal equilibrium. A criterion for the grain-structure formation in a nonequilibrium dusty plasma is derived.Знайдена стацiонарна функцiя розподiлу для Броунiвських частинок, що знаходяться в в нерiвноважнiй запорошенiй плазмi. Для цього використано нелiнiйне рiвняння Фоккера-Планка. Сила, що дiє на частинку, враховує безпосереднiй вплив плазми за рахунок змiни поля рухомої частинки при абсорбцiї зарядiв на її поверхнi та звичайне тертя порошинки в плазмi. Показано, що стацiонарна функцiя розподiлу по швидкостях для частинок не вiдповiдає рiвноважному розподiлу для звичайних Броунiвських частинок. Знайденi критерiї формування структур в системi таких частинок в нерiвноважнiй плазмi

Fluctuations and ion-acoustic waves in collisional dusty plasma with variable grain charge

The kinetic theory of electric fluctuations in a collisional weakly ionized dusty plasma is formulated with regard to the grain charg variations. The spectra of ion-acoustic wave and of electron density correlation in nonisothermal plasmas are calculated for various values of grain density and grain size.Кінетична теорія електричних флуктуацій в зіткненній слабкоіонізованій запорошеній плазмі сформульована з урахуванням змінного заряду порошинок. Розраховані спектри іонно-звукових хвиль і кореляцій електронної концентрації в неізотермічній плазмі для різних значень концентрації і розмірів порошинок.Кинетическая теория электрических флуктуаций в столкновительной слабоионизированной пылевой плазме сформулирована с учетом переменного заряда пылинок. Рассчитаны спектры ионно-звуковых волн и корреляций электронной концентрации в неизотермической плазме для разных значений концентрации и размеров пылинок

Impact of wave phase jumps on stochastic heating

Interaction of charged particles with fields of random waves brings about known effects of stochastic acceleration and heating. Jumps of wave phases can increase the intensity of these processes substantially. Numerical simulation of particle heating and acceleration by waves with regular phases, waves with jumping phase and stochastic electric field impulses is performed. Comparison of the results shows that to some extent an impact of phase jumps is similar to the action of separate field impulses. Jumps of phase not only increase the intensity of resonant particle heating but involves in this process non-resonant particles from a wide range of initial velocities.Взаимодействие заряженных частиц с полями случайных волн приводит к известным эффектам стохастического ускорения и нагрева. Скачки фаз волн могут существенно увеличить интенсивность этих процессов. Выполнено численное моделирование процессов нагрева и ускорения частиц волнами с регулярными фазами, волнами со скачками фазы и случайными импульсами электрического поля. Сравнение результатов показывает, что влияние скачков фазы волн на нагрев частиц в значительной степени подобно действию отдельных импульсов поля. Скачки фазы волн не только увеличивают интенсивность нагрева резонансных частиц, но и вовлекают в этот процесс нерезонансные частицы в широком диапазоне начальных скоростей.Взаємодія заряджених частинок з полями випадкових хвиль спричиняє відомі ефекти стохастичного прискорення та нагрівання. Стрибки фаз хвиль можуть суттєво збільшити інтенсивність цих процесів. Виконано числове моделювання процесів нагрівання та прискорення частинок хвилями з регулярними фазами, хвилями зі стрибками фази та випадковими імпульсами електричного поля. Порівняння результатів показує, що вплив стрибків фази хвиль на нагрівання частинок значною мірою є подібним до дії окремих імпульсів поля. Стрибки фази хвиль не тільки збільшують інтенсивність нагрівання резонансних частинок, але й залучають до цього процесу нерезонансні частинки в широкому діапазоні початкових швидкостей