Материал: взаим_изл_вещ_л2_2013

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

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 1Bnm ( )

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