Учебное пособие. — Томск: Изд-во Томск. ун-та, 1984. — 223 с., ил.
В пособии излагаются основы квантовой теории взаимодействия
излучения с веществом; дана теория квантовых усилителей и
генераторов.
Задачей данного курса является более или менее последовательное изучение методов теоретического анализа вопросов взаимодействия вещества с электромагнитными полями излучения, а также ознакомление с основными результатами экспериментальных исследований квантовых усилителей и генераторов.
Для студентов - радиофизиков и аспирантов, специализирующихся по вопросам, примыкающим к квантовой радиофизике. Предисловие
Введение Физические основы взаимодействия излучения с веществом
Общие вопросы
Физическое понятие когерентности излучения
Спонтанное излучение. Среднее время жизни атома в возбуждённом состоянии
Резонансное поглощение и индуцированное излучение
Связь между коэффициентами Эйнштейна
Возможность усиления электромагнитного излучения при взаимодействии с веществом. Инверсия населённости
Неравновесные системы. Релаксационные процессы Квантово-механическая теория взаимодействия излучения с веществом
Постановка задачи
Квантование электромагнитного поля, свободного от зарядов
Операторы рождения, уничтожения, числа и фазы фотонов
Гамильтониан взаимодействия излучения с веществом
Электродипольное приближение. Полуклассическое рассмотрение
Магнитодипольное приближение. Полуклассическое рассмотрение
Вычисление вероятностей перехода под действием монохроматического излучения
Естественное поле излучения. Вычисление коэффициентов Эйнштейна
Резонансное поглощение излучения в веществе. Естественная ширина спектральной линии
Другие механизмы уширения спектральных линий в газах. Однородное и неоднородное уширение
Матрица плотности в квантовой радиофизике
Чистые и смешанные состояния
Матрица плотности для ансамбля смешанных состояний
Энергетическое представление матрицы плотности для термостатированного ансамбля
Частично свёрнутая матрица плотности
Уравнение движения матрицы плотности для неравновесных состояний
Матричные элементы гамильтониана взаимодействия и понятие чётности
Одиночный изолированный резонанс. Уширение спектральных линий за счёт насыщения Магнитные свойства вещества
Магнитные свойства изолированных атомов и ионов
Явления парамагнетизма
Уравнение движения для вектора намагниченности
Методы получения инверсии населённостей в парамагнетиках Квантовые усилители и генераторы диапазона СВЧ
Введение
Уравнения для квантового усилителя и генератора
Добротность вещества
Квантовый молекулярный генератор
Расчёт молекулярного генератора
Резонаторные квантовые парамагнитные усилители
Расчёт резонаторного КПУ
Квантовые усилители бегущей волны Литература
Задачей данного курса является более или менее последовательное изучение методов теоретического анализа вопросов взаимодействия вещества с электромагнитными полями излучения, а также ознакомление с основными результатами экспериментальных исследований квантовых усилителей и генераторов.
Для студентов - радиофизиков и аспирантов, специализирующихся по вопросам, примыкающим к квантовой радиофизике. Предисловие
Введение Физические основы взаимодействия излучения с веществом
Общие вопросы
Физическое понятие когерентности излучения
Спонтанное излучение. Среднее время жизни атома в возбуждённом состоянии
Резонансное поглощение и индуцированное излучение
Связь между коэффициентами Эйнштейна
Возможность усиления электромагнитного излучения при взаимодействии с веществом. Инверсия населённости
Неравновесные системы. Релаксационные процессы Квантово-механическая теория взаимодействия излучения с веществом
Постановка задачи
Квантование электромагнитного поля, свободного от зарядов
Операторы рождения, уничтожения, числа и фазы фотонов
Гамильтониан взаимодействия излучения с веществом
Электродипольное приближение. Полуклассическое рассмотрение
Магнитодипольное приближение. Полуклассическое рассмотрение
Вычисление вероятностей перехода под действием монохроматического излучения
Естественное поле излучения. Вычисление коэффициентов Эйнштейна
Резонансное поглощение излучения в веществе. Естественная ширина спектральной линии
Другие механизмы уширения спектральных линий в газах. Однородное и неоднородное уширение
Матрица плотности в квантовой радиофизике
Чистые и смешанные состояния
Матрица плотности для ансамбля смешанных состояний
Энергетическое представление матрицы плотности для термостатированного ансамбля
Частично свёрнутая матрица плотности
Уравнение движения матрицы плотности для неравновесных состояний
Матричные элементы гамильтониана взаимодействия и понятие чётности
Одиночный изолированный резонанс. Уширение спектральных линий за счёт насыщения Магнитные свойства вещества
Магнитные свойства изолированных атомов и ионов
Явления парамагнетизма
Уравнение движения для вектора намагниченности
Методы получения инверсии населённостей в парамагнетиках Квантовые усилители и генераторы диапазона СВЧ
Введение
Уравнения для квантового усилителя и генератора
Добротность вещества
Квантовый молекулярный генератор
Расчёт молекулярного генератора
Резонаторные квантовые парамагнитные усилители
Расчёт резонаторного КПУ
Квантовые усилители бегущей волны Литература