Кинетика низкотемпературного газа водородоподобных атомов во внешнем электромагнитном поле

Abstract

Развит микроскопический подход к последовательному построению кинетической теории низкотемпературных разреженных газов водородоподобных атомов во внешнем электромагнитном поле. Подход базируется на формулировках метода вторичного квантования при наличии связанных состояний частиц. Предполагается, что связанное состояние (например, водородоподобный атом щелочного металла) формируется двумя заряженными фермионами различных сортов — валентным электроном и остовом. В основу вывода кинетических уравнений положен метод сокращенного описания релаксационных процессов. В рамках развитого подхода получена система кинетических уравнений для вигнеровских функций распределения свободных фермионов обоих сортов и их связанных состояний — водородоподобных атомов с учетом воздействия на систему внешнего и самосогласованного (среднего) полей. Полученные уравнения движения для вигнеровских функций распределения должны служить основой для анализа неравновесных эффектов и явлений, связанных с воздействием внешнего электромагнитного поля на низкотемпературные газы щелочных металлов.

Розвинуто мікроскопічний підхід до послідовної побудови кінетичної теорії низькотемпературних розріджених газів воднеподібних атомів у зовнішньому електромагнітному полі. Підхід базується на формулюваннях методу вторинного квантування при наявності зв’язаних станів частинок. Вважається, що зв’язаний стан (наприклад, воднеподібний атом лужного металу) формується двома зарядженими ферміонами різних сортів — валентним електроном та остовом. В основу виведення кінетичних рівнянь покладено метод скороченого опису релаксаційних процесів. У рамках розвинутого підходу здобуто систему кінетичних рівнянь для вігнерівських функцій розподілу вільних ферміонів обох сортів та їх зв’язаних станів — воднеподібних атомів із урахуванням впливу на систему зовнішнього й самоузгодженого (середнього) полів. Одержані рівняння руху для вігнерівських функцій розподілу повинні слугувати основою для аналізу нерівноважних ефектів та явищ, пов’язаних зі впливом зовнішнього електромагнітного поля на низькотемпературні гази лужних металів.

A microscopic approach is developed to consistent construction of kinetic theory of low temperature dilute gases of hydrogen-like atoms in an external electromagnetic field. The approach is based upon the formulations of the secondary quantization method in the presence of bound states of the particles. It is supposed that the bound state (for example, hydrogen-like atom of alkali metal) is formed by two charged fermions of different sorts, namely — the valence electron and the frame. The basis for deduction of kinetic equations is the method of reduced description of relaxation processes. In the framework of the developed method a system of kinetic equations is obtained, that refers to Wigner distribution functions of free fermions of both sorts and their bound states — hydrogenlike atoms with account of impact of external and self-consistent (mean) fields. The obtained equations of motion for the Wigner distribution functions must serve as a basis for the analysis of nonequilibrium effects and of the phenomena connected with the influence of the external electromagnetic field upon the low temperature gases of alkali atoms.