دانلود پایان نامه

به طور خلاصه حرکت مرزها در خلاء الکترومغناطیسی کوانتومی سبب تغییر میدان می شود و تغییر میدان بر روی حرکت مرزها تأثیر می کند. به این پدیده اثر دینامیک کازیمیر گفته می شود[12].
در سال 1992 شوئینگر پیشنهاد کرد که می توان، اثر آوا- درخش را به وسیله اثر دینامیک کازیمیر توصیف کرد[55] و این باعث مطالعه بیشتر فیزیکدان ها بر روی اثر دینامیک کازیمیر شد.
موفقیت در اندازه گیری نیروی استاتیک کازیمیر که در قسمت های قبل مرور شد باعث جلب نظر فیزیکدان ها به مشاهده اثر دینامیک کازیمیر (D.C.E) شد.
در سال 1982 فورد و ویلنکین]55[ با استفاده از روش اختلالی، برای میدان اسکالر، شرایط مرزی ساده بر روی مرزهای پیچیده را به شرایط مرزی پیچیده بر روی مرزهای ساده تبدیل کردند. فورد و ویلنکین در 1+1 بعد نشان دادند که نیروی وارد بر مرز متحرک با مشتق اول و در 3+1 بعد با مشتق پنجم جابجائی مرزها نسبت به زمان متناسب است.
در3+1 بعد، فورد و ویلنکین، برای صفحه صاف متحرک، با جابجایی نوسانی در جهت عمود بر صفحه، با استفاده از تانسور انرژی- تکانه انرژی کل تابش شده در واحد سطح را:
(1-20)
به دست آوردند. بعدها نتو و ماندارین[56] با استفاده از روش فورد و ویلنکین و با تقسیم میدان الکترومغناطیسی به دو مد TE و TM تابش درون کاواک را که ناشی از حرکت یکی از صفحه های کاواک بود حساب کردند. نتایج نتو و ماندارین، در حد تک صفحه با نتایج فورد و ویلنکین سازگار بود.
نتو و ماندارین[56] با روش کوانتش دوم و بعدها سرآبادانی و میری[57] با روش انتگرال میسر نشان دادند با حرکت دادن صفحه های کاواک در شرایطی خاص، مقدار توان تابشی به درون کاواک متناسب با:
(1-21) خواهد شد. d فاصله صفحه های کاواک، ω فرکانس حرکت صفحه ها و مقدار توان تابشی برای حرکت تک صفحه هستند. این عبارت نشان می دهد که می توان به وسیله تنظیم فاصله صفحه های کاواک وبسامد حرکت صفحه کاواک انرژی تابشی به درون کاواک را افزایش داد.
1-11-1 اثر دینامیک کازیمیر و شرایط مرزی
اثر دینامیک کازیمیر نیز همانند اثر استاتیک کازیمیر به شدت به نوع شرط مرزی بستگی دارد. قابل ذکر است که کاواک دینامیک در 3+1 بعد با شرط مرزی نویمان، فوتون های بیشتری نسبت به کاواک دینامیک با شرط مرزی دیریشله تولید می کند[57]و[58].
برای کاواک با شرط مرزی مخلوط که یکی از مرزها دارای شرط مرزی نویمان و مرز دیگری دارای شرط مرزی دیریشله است، در 1+1 بعد آلوز و همکارانش با در نظر گرفتن میدان اسکالر، تعداد ذرات تولید شده و نرخ تولید و انرژی داخل کاواک را حساب کردند[59].
در سال 2007 سرآبادانی و میری[60] برای اولین بار در 3+1 بعد اتلاف انرژی ناشی از تابش فوتونها به درون کاواک با شرایط مرزی مخلوط را با روش فورد و ویلنکین حساب کردند و نتایج خود را با نتایج مربوط به کاواک معمولی مقایسه کردند و نشان دادند که تابش به شدت به شرط مرزی اعمال شده بر روی سطوح کاواک وابسته است.
1-11-2 اثر دینامیک کازیمیر و شکل سطح مرزها
اثر دینامیک کازیمیر علاوه بر نوع شرط مرزی اعمال شده بر روی مرزها، به شکل سطح مرزها نیز به شدت وابسته است[12]. به عنوان مثال نتو و ریناد طیف افت و خیز فشار تابشی خلاء بر روی یک سطح کروی با بازتاب کامل را حساب کردند[61]. آنها با توجه به قضیه افت و خیز- اتلاف، نیروی وارد بر سطح کره متحرک در خلاء را به دست آوردند که این نیرو با مشتق پنجم جابجایی های کوچک کره متناسب است و تنها فرق آن با نیروی وارد بر صفحه صاف متحرک خلاء ضریب تناسب آن می باشد.
در سال 1998 گلستانیان و کاردر[62] کاواکی با دو صفحه ناهموار با شرط مرزی دیریشله را در نظر گرفتند. برای حرکت جانبی صفحه ها در خلاء با استفاده از روش انتگرال میسر، پاسخ مکانیکی خلاء را حساب کرده با توجه به آن تصحیح جرم صفحه ها و اتلاف ناشی از تابش فوتون را یافتند.
در سال 2005 منتظری و میری [63] با استفاده از روش انتگرال میسر، برای یک صفحه متحرک که دارای ناهمواری سینوسی بود و شرط مرزی نویمان را ارضا می کرد، نشان دادند که برای تنظیم پنجره تابش می توان از تغییر شکل مکانیکی صفحه متحرک استفاده کرد.به علاوه،آنها با مقایسه نتایج خود با نتایج میری و گلستانیان[64] نشان دادند که مقدار و جهت تابش به نوع شرط مرزی وابسته است.
از گزارش های بالا، می توان نتیجه گرفت که ناهمواری سطوح، نوع شرط مرزی اعمال شده بر روی مرزها و همچنین هندسه سطوح به طور چشمگیری بر اثرات فیزیکی محیطی که دارای افت و خیزهای بلند برد هستند تأثیر می گذارد.
1-11-3 آزمایش هایی در مورد اثر دینامیک کازیمیر
حال آزمایش های پیشنهاد شده برای اثر دینامیک کازیمیر را بررسی می کنیم. در مورد اثر دینامیک کازیمیر تاکنون دو آزمایش پیشنهاد شده است. آزمایش اول توسط براگیو و همکارانش در سال 2005 پیشنهاد شد[65].
آنها یک کاواک تشدیدی الکترومغناطیسی ابررسانا را که یکی از دیواره های آن با یک نیمه رسانا پوشیده شده بود، در نظر گرفتند. براگیو و همکارانش پیشنهاد دادند که می توان بازتابندگی دیواره نیمه رسانا را به وسیله لیزر تابسامد هایی از مرتبه گیگا هرتز تحریک کرد و از آن به عنوان مرز متحرک یاد کرد.
آزمایش دوم در سال 2006 توسط کیم و همکارانش برای تولید و آشکارسازی حرکت اتلافی القائی خلاء پیشنهاد شده است[66].