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 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