Проведено квантовое рассмотрение высокочастотного макроскопического электромагнитного поля и радиационных процессов в среде. Построены квантовые операторы для компонент тензора энергии-импульса в средах с дисперсией и найдены их собственные значения, различные в представлениях Минковского и Абрагама. Показано, что импульс фотона в среде, следующий из квантования векторного потенциала, не совпадает с импульсом фотона, который определяется из симметричного тензора энергии-импульса Абрагама, но согласуется с импульсом, определённым из тензора Минковского. Аналогичный результат получен при вычислении значений собственного момента (спина) электромагнитного поля в среде. Целочисленные (в единицах ħ) и подтверждаемые опытными данными значения спина поля позволяет пoлучить только тензор Минковского. Это даёт основание для выбора представления Минковского в качестве адекватной формы записи плотности импульса поперечного электромагнитного поля в прозрачной среде как при квантовом, так и при классическом описании поля. Представление Абрагама для этой цели не подходит и приводит к противоречиям. Сделанный вывод не относится к квазистационарным и статическим полям.

Ключевые слова: тензор энергии-импульса Минковского, квантовая теория, радиационные процессы, спин и масса фотона в среде PACS: 12.20.−m, 41.20.Jb, 41.60.Bq (все) DOI: 10.3367/UFNr.2017.04.038138 URL: https://ufn.ru/ru/articles/2017/9/g/ 000417704200006 2-s2.0-85040960645 2017PhyU...60..935T Цитата: Топтыгин И Н "Квантовое описание поля в макроскопической электродинамике и свойства фотонов в прозрачных средах" УФН 187 1007–1020 (2017) BibTexBibNote ® (generic) BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks Русский English TY JOUR TI Quantum description of a field in macroscopic electrodynamics and photon properties in transparent media AU Toptygin, I. N. PB Uspekhi Fizicheskikh Nauk PY 2017 JO Uspekhi Fizicheskikh Nauk JF Uspekhi Fizicheskikh Nauk JA Usp. Fiz. Nauk VL 187 IS 9 SP 1007-1020 UR https://ufn.ru/ru/articles/2017/9/g/ ER https://doi.org/10.3367/UFNr.2017.04.038138 Поступила: 21 июня 2016, доработана: 8 апреля 2017, одобрена в печать: 12 апреля 2017 English citation: Toptygin I N “Quantum description of a field in macroscopic electrodynamics and photon properties in transparent media” Phys. Usp. 60 935–947 (2017); DOI: 10.3367/UFNe.2017.04.038138