Взаємодія випромінювання |
Квантова електроніка |
|
|
|
|
||
із речовиною |
|
|
|
Імовірність |
індукованого |
поглинання |
та |
випромінювання за одиницю часу визначається наступними
рівняннями: dWmnпогл |
dWnmвипр |
|||
|
|
Bmn ( ) |
|
Bnm ( ) |
|
|
|||
|
|
|
||
|
dt |
dt |
||
Bnm, Bmn -- коефіцієнти Ейнштейна для вимушених переходів із випромінюванням та поглинанням.
Середній час життя атома щодо індукованого переходу
n→ m обернено пропорційний добутку
nm 1
Bnm ( )
Взаємодія випромінювання |
Квантова електроніка |
|
|
із речовиною |
|
За вимушених переходів квантова система може
переходити від одного енергетичного стану до іншого як із
поглинанням електромагнітної енергії, так і з
випромінюванням.
Імовірність індукованих переходів відмітна від нуля тільки для зовнішнього поля резонансної частоти, енергія кванта якого h nm дорівнює різниці енергій двох розглянутих ізольованих станів.
Взаємодія випромінювання |
Квантова електроніка |
|
|
із речовиною |
|
Кванти електромагнітного поля, що випромінюються
при індукованих переходах, повністю тотожні квантам поля,
що викликали ці переходи. Це означає, що зовнішнє електромагнітне поле й поле, створене при індукованих переходах, мають однакові частоту, фазу, поляризацію i
напрямок поширення, тобто вони нерозрізнені (тотожні).
Повна тотожність випромінювань приводить до когерентності випромінювання у квантовій електроніці.
Взаємодія випромінювання |
Квантова електроніка |
|
|
із речовиною |
|
Імовірність індукованих переходів за одиницю часу
пропорційна густині енергії зовнішнього поля в одиничному
спектральному інтервалі (спектральний об'ємній густині
енергії).
Взаємодія випромінювання |
Квантова електроніка |
|
|
із речовиною |
|
Крім випромінювальних переходів, пов'язаних із поглинанням і випромінюванням кванта енергії, у системі квантових частинок можливі квадрупольні, магнітні,
безвипромінювальні та інші.
Важливими є безвипромінювальні переходи, при яких
енергія атома передається іншим атомам або навколишньому
середовищу. У результаті такої взаємодії атом, іон або молекула переходить зі стану n у стан m або навпаки без випромінювання кванта і без його участі