Квантовая радиофизика. Часть 1

Description

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 ВведениеФизические 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 процессыКвантово-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 насыщенияМагнитные свойства вещества Магнитные свойства изолированных атомов и ионов Явления парамагнетизма Уравнение движения для вектора намагниченности Методы получения инверсии населённостей в парамагнетикахКвантовые 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 волныЛитература