Взаимодействие квантовой системы с электромагнитным излучением

Взаимодействие квантовой системы с электромагнитным излучением [c.446]

Рассмотрим задачу взаимодействия электромагнитного излучения с системой частиц, обладающих только двумя квантовыми уровнями энергии — основным уровнем и возбужденным уровнем Ед (рис. 181, а). Поглощая квант света, = 2 — [c.435]

Вычисление переходного диполя для магнитного перехода совсем несложно. Взаимодействие магнитной компоненты электромагнитного поля излучения с ядерным магнитным моментом системы приводит к изменению квантового числа т. Чтобы произошло изменение т, вектор напряженности поля излучения должен быть перпендикулярен направлению г (см. разд. 8.4). Следовательно, если напряженность магнитного поля направлена вдоль оси г, то поле излучения должно быть направлено в плоскости ху. Функциональные свойства х- или у-компоненты дипольного оператора совпадают со свойствами операторов или 1у. Выберем из них 7л и воспользуемся тем, что, согласно выражению (17.15), [c.366]

Системы квантовой электроники. Принцип действия квантовых генераторов и усилителей радиоволн (мазеров) основан на взаимодействии между веществом и излучением, приводящим к усилению сигнала электромагнитного излучения. Аналогичный принцип лежит в основе оптических квантовых генераторов (лазеров). Твердый мазер с тремя энергетическими уровнями представляет кристалл с определенными характеристиками. Кристалл состоит [c.261]

Основная идея макроскопической теории заключается при этом в том, что взаимодействие между телами рассматривается как осуществляющееся через посредство флуктуационного электромагнитного поля. Благодаря флуктуациям такое поле всегда присутствует внутри всякой материальной среды и выходит также и за ее пределы. Хорошо известным проявлением этого поля является тепловое излучение тела, но следует подчеркнуть, что этим излучением не исчерпывается все флуктуационное поле вне тела.. Это наиболее ясно видно уже из того, что электромагнитные флуктуации существуют и при нуле температуры, когда тепловое излучение отсутствует при этой температуре флуктуации имеют чисто квантовый характер и связаны с так называемыми нулевыми колебаниями электромагнитного поля. Будем представлять себе оба тела как полубесконечные области, отделенные плоскопараллельной щелью данной толщины Н. Ход вычислений заключается в определении флуктуационного электромагнитного поля в такой системе, в частности в объеме щели. После этого сила/, действующая на каждую из обоих поверхностей (на 1 см их площади), может быть определена как среднее значение соответствующей компоненты максвелловского тензора напряжений . [c.72]

В теории Дирака электромагнитное поле и излучающие или поглощающие атомы рассматриваются как одна динамическая система. Вследствие сравнительно слабой связи между двумя частями, полем и атомом, можно сделать почти точное утверждение, касающееся энергии поля и величины энергии атомов. (Если мы рассматриваем две независимые системы как одну систему, оба гамильтониана коммутируют между собой и таким образом каждый коммутирует с суммой обеих частей, поэтому собственные значения каждой системы являются интегралами движения. Однако если имеется слабое взаимодействие, то это справедливо только приближенно.) Процесс излучения состоит из изменения в системе, при котором энергия атома уменьшается и увеличивается квантовое число одной из степеней свободы поля. Процесс поглощения — это изменение, при котором квантовое число одной из степеней свободы поля при возбуждении атомов уменьшается на единицу. [c.86]

Конечно, рассчитанные теплоты реакций можно сопоставить с калориметрическими измерениями, но опять-таки полуколичественно В результате оказывается, что количественные сопоставления результатов квантово-химических расчетов возможно проводить пишь дпя таких экспериментов, в которых в хорошем приближении молекула выступает как индивидуальная система, слабо зависящая от окружения, влиянием которого можно пренебречь Это, во-первых, эксперименты по дифракции электронных пучков на молекулах в газовой фазе и, главное, спектральные эксперименты Последние особенно важны потому, что, в сошасии со вторым постулатом Бора, индивидуальные молекулы, если так можно сказать, ничего не умеют делать , кроме как поглощать или излучать электромагнит энергию и рассеивать падающие на нее частицы При этом наименьшее воздействие на моле оты оказывает именно взаимодействие с квантами электромагнитного излучения не очень высокой энергии В оптических и микроволновых спектрах молекул содержится вся информация, которую, в принципе, можно получить, решая соответствующее уравнение Шрёдингера Именно поэтому результаты теоретических расчетов молекулярных спектров дпя различных диапазонов шкалы электромагнитных волн (ультрафиолетовая и видимая обпасти, инфракрасная и микроволновая) дают наилучшую базу дпя контроля качества всех важнейших этапов квантово-химических вычислений путем сопоставления их с реальными спектрами Алгоритмы таких вычислений составляют содержание теории молекулярных спектров Эта теория образует отдельную главу теоретической фшики молекул, и поэтому ее более или менее подробное изложение не является нашей задачей Мы здесь [c.334]

Изучение электромагнитного излучения, его свойств и взаимодействия с веществом имеет очень большое значение для квантовой химии. Изучение пспускания электромагнитного излучения раскаленными телами заставило Макса Планка в 1900 г. постулировать квантование энергии. Результаты атомной спектроскопии, т. е. исследований поглощения и испускания электромагнитного излучения микроскопической системой, побудили Нильса Бора выдвинуть в 1913 г. первую приемлемую теорию атома (атома водорода). Почти все имеющиеся подробные сведения о строении атомов и молекул получены из исследований их взаимодействия с электромагнитным излучением. [c.9]

Эйнштей показал, еще до развития квантовой теории излучения, что статистическое равновесие между излучением и веществом возможно только в том случае, когда наряду с вынужденным испусканием, пропорциональным плотности излучения, имеется спонтанное излучение, происходящее и в отсутствие внешнего излучения. Спонтанное излучение обусловлено взаимодействием атомной системы с нулевыми колебаниями электромагнитного поля. [c.451]

СПЕКТРЫ м мн. 1. Совокупности значений параметров системы или процесса. 2. см. электро.ыагнитные СПЕКТРЫ. абсорбционные С. см. СПЕКТРЫ поглощения. атомные С. Совокупность линий в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра электромагнитного излучения, испускаемого или поглощаемого при квантовых переходах между уровнями энергии свободных или слабо-взаимодействующих атомов. [c.408]