квантовая электроника (видео обзоры)


квантовая электроника это
область физики, занимающаяся изучением и разработкой методов и средств усиления и генерации электромагнитных колебаний на основе эффекта вынужденного излучения атомов, молекул и твёрдых тел. К квантовой электронике относятся все квантовые электронные приборы и устройства – молекулярные генераторы, квантовые усилители, оптические квантовые генераторы (лазеры) и другие, в которых используется вынужденное излучение. К квантовой электронике относится взаимодействие мощного лазерного излучения с веществом и применение его в устройствах преобразования частоты лазерного излучения. Важнейшей частью квантовой электроники является лазерная техника – совокупность технических средств генерации, преобразования, передачи, приёма и использования лазерного излучения. Практический интерес к квантовым генераторам света (лазерам) обусловлен тем, что они, в отличие от других источников света, излучают световые волны с очень высокой направленностью и высокой монохроматичностью (излучением волн одной частоты). Квантовые генераторы радиоволн отличаются от других радиоустройств высокой стабильностью частоты генерируемых колебаний, а квантовые усилители радиоволн – предельно низким уровнем шумов.
В соответствии с законами квантовой механики электроны в атоме и, следовательно, атомная система могут находиться только в определённых энергетических состояниях, называемых энергетическими уровнями. Изменение внутренней энергии атомной системы сопровождается квантовым переходом с одного энергетического уровня на другой. При этом система излучает или поглощает порцию электромагнитной энергии – квант. Излучение квантов (соответствующее переходам электронов с верхних энергетических уровней на нижние) может происходить как самопроизвольно – в отсутствие внешнего поля (спонтанное излучение), так и вынужденно – в присутствии поля (вынужденное излучение).
Поглощение же квантов (соответствующее переходам с нижних уровней на верхние) всегда является вынужденным. В результате вынужденных излучательных переходов первичная электромагнитная волна усиливается за счёт энергии квантов, тождественных этой первичной волне по частоте, фазе, направлению распространения и по характеру поляризации. Эта особенность вынужденного излучения позволяет использовать его для усиления и генерации электромагнитных волн. Когерентное (согласованное) усиление электромагнитной волны возможно только в случае, если число возбуждённых электронов (более высоких энергетических уровней) превышает число невозбуждённых (более низких энергетических уровней).
Первый прибор квантовой электроники – молекулярный генератор на аммиаке был создан в 1955 г. одновременно в СССР Н. Г. Басовым и А. М. Прохоровым и в США Ч. Таунсом. В 1960 г. в США был создан первый лазер (оптического диапазона) на рубиновом кристалле и первый газовый лазер, а в 1962—63 гг. в России (Н. Г. Басов с сотрудниками) и в США – полупроводниковые лазеры. На основе лазеров возникли новые области науки и техники: нелинейная оптика, лазерная химия, лазерная технология, голография, лазерная медицина. Мощный направленный лазерный пучок, сфокусированный на поверхности любого вещества, способен расплавить и испарить его. Это явление лежит в основе многочисленных технологических применений лазеров. На основе лазеров развиваются оптоэлектроника, бесконтактные системы записи и считывания информации.

Источник: Энциклопедия «Техника». — М.: Росмэн. 2006.

Видео

Кулик С. П. - Квантовая электроника - Введение в квантовую электронику

Кулик С. П. - Квантовая электроника - Введение в квантовую электронику

Квантовая физика простым языком - поймут все

Квантовая физика простым языком - поймут все

Квантовая электроника — герой безвредности! 😎 Волновое загрязнение, гуляй 😄

Квантовая электроника — герой безвредности! 😎  Волновое загрязнение, гуляй 😄

Квантовая электродинамика. Теория всего-не законченная теория Эйнштейна.

Квантовая электродинамика. Теория всего-не законченная теория Эйнштейна.

Рубцов А. Н. - Введение в квантовую физику - Квантовая электроника

Рубцов А. Н.  -  Введение в квантовую физику  -  Квантовая электроника

ЧТО ВАЖНО ПОНИМАТЬ О КВАНТОВОМ УСТРОЙСТВЕ МИРА? | IQ

ЧТО ВАЖНО ПОНИМАТЬ О КВАНТОВОМ УСТРОЙСТВЕ МИРА? | IQ

Кафедра квантовой электроники

Кафедра квантовой электроники

Микрон. Кафедра факультета физической и квантовой электроники. Вступительный видеоролик.

Микрон.  Кафедра факультета физической и квантовой электроники.  Вступительный видеоролик.

Квантовая оптическая электроника ЛЭТИ 1

Квантовая оптическая электроника ЛЭТИ 1

Квантовая физика и наноэлектроника | Электроника и наноэлектроника | Направления МИЭТ

Квантовая физика и наноэлектроника | Электроника и наноэлектроника | Направления МИЭТ

Кулик С. П. - Квантовая электроника - Переходы в случайном поле

Кулик С. П. - Квантовая электроника - Переходы в случайном поле

Кулик С. П. - Квантовая электроника - Линейная восприимчивость. Поглощение поля

Кулик С. П. - Квантовая электроника - Линейная восприимчивость. Поглощение поля

Наноструктуры для квантовой электроники | Алексей Олегович Орлов | Рождественские лекции 2015

Наноструктуры для квантовой электроники | Алексей Олегович Орлов | Рождественские лекции 2015

Кулик С. П. - Квантовая электроника - Уравнение Неймана. Осциллируешее решение. Матрица плотности

Кулик С. П. - Квантовая электроника - Уравнение Неймана. Осциллируешее решение. Матрица плотности

Кулик С. П. - Квантовая электроника - Коэффициент Эйнштейна. Яркость излучения

Кулик С. П. - Квантовая электроника - Коэффициент Эйнштейна. Яркость излучения

Квантовая оптическая электроника ЛЭТИ 6

Квантовая оптическая электроника ЛЭТИ 6

Тайны квантовой физики. Часть 1. BBC

Тайны квантовой физики. Часть 1. BBC

Параллельные миры, квантовая механика и кот [Veritasium]

Параллельные миры, квантовая механика и кот [Veritasium]

Энергетические уровни атома (видео 6) | Квантовая физика | Физика

Энергетические уровни атома (видео 6) | Квантовая физика | Физика
Поделиться или сохранить к себе:
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных, принимаю Политику конфиденциальности и условия Пользовательского соглашения.