Anisotropic polarization, predicted as a result of the diffraction of blackbody radiation
at a reflective phase grating with ideal conductivity

Vladimir V. Savukov

ABSTRACT

In the course of analyzing the axiomatic principles that form the basis of statistical physics, the validity of the postulate that all the isoenergetic microstates of a closed system are equally probable was checked. This article reports the results of numerically modelling the interaction of thermodynamically equilibrium blackbody radiation with a reflective phase diffraction grating that possesses ideal conductivity. Cases are found in which anisotropy of the polarization parameters is guaranteed to appear inside a closed volume of initially homogeneous blackbody radiation, resulting in a formal decrease of its Boltzmann entropy as a consequence of deviation from the microcanonical Gibbs distribution. This is apparently caused by the discontinuous character of the change of the phase trajectories of the photons during diffraction, which makes the physical system under consideration nonergodic. This prediction was confirmed when it was experimentally checked directly on actual apparatus.

Key words:  diffraction, Lambert, indicatrix, scattering, diffuse.

OCIS:  000.6590, 050.1940, 260.5430, 290.2648, 290.5855

PACS: 02.70.Uu ; 03.65.Sq ; 05.10.Ln ; 42.25.Fx ; 42.25.Ja

 

УДК  530.161:535.233.2 + 535.36.01::535.428

Анизотропная поляризация, прогнозируемая как результат дифракции чёрного излучения
на отражающей фазовой решётке с идеальной проводимостью

Савуков В.В., БГТУ «Военмех» им. Д. Ф. Устинова – СПб, 2011 // Оптический журнал, 2012, том 79, № 10, с. 7-15.

РЕФЕРАТ

В ходе анализа аксиоматических принципов, лежащих в основе статистической физики, проверялась достоверность постулата о равновероятности всех изоэнергетических микросостояний замкнутой системы. В данной статье сообщается о результатах численного моделирования взаимодействия термодинамически равновесного чёрного излучения с отражающей фазовой дифракционной решёткой, обладающей идеальной проводимостью. Выявлены случаи гарантированного возникновения анизотропии поляризационных параметров внутри замкнутого объёма изначально однородного чёрного излучения, приводящие к формальному уменьшению его больцмановской энтропии вследствие отклонения от микроканонического распределения Гиббса. По-видимому, это обусловлено разрывным характером изменения фазовых траекторий фотонов при дифракции, что делает рассматриваемую физическую систему неэргодичной. Данный прогноз был подтверждён в ходе его прямой экспериментальной проверки на реальной установке.

Ключевые слова:  дифракция, поляризация, индикатриса, рассеяние, диффузный.