КВАНТОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ

Скачкообразные переходы квантовой системы из одного состояния в другое. Могут быть спонтанными или обусловленными внеш. воздействиями на данную квантовую систему, например, электро-магн. излучения. Состояния квантовой системы характеризуются, в частности, энергетич. уровнями; при переходе с более высокого уровня,на более низкий система отдаёт энергию, при обратном переходе - получает её. Важнейшая характеристика любого К. п. - вероятность перехода, измеряемая числом переходов между данными энергетич. уровнями за единицу времени. К. п. могут быть излучательными и безызлучатель-ными.

Совокупность излучат. К. п. с возбуждённых верхних уровней на нижние образует спектр излучения квантовой системы, а с нижних уровней на верхние - спектр поглощения. Излучат. К. п. с испусканием фотона могут быть спонтанными (самопроизвольными), не зависящими от внеш. воздействий на квантовую систему (см. Спонтанное излучение), и вынужденными (индуци- рованными), происходящими под действием внеш. электро-магн. поля (см. Вынужденное излучение).

Возможность излучат. К. п. между уровнями с заданными характеристиками определяется отбора правилами. К. п., удовлетворяющие правилам отбора, наз. разрешёнными, в противном случае - запрещёнными. Если все К. п. с некоторого возбуждённого уровня на более низкие уровни запрещены правилами отбора, то такой уровень может существовать весьма длит, время и его наз. мета-стабильным (долгоживущим) уровнем. Метаста-бильные уровни играют существ, роль в механизме работы лазеров.

Гл. особенность вынужденных К. п. состоит в том, что испускаемая при таких переходах волна (фотон) тождественна вынуждающей (первичной) волне по частоте, фазе, направлению распространения и поляризации. Именно эта особенность вынужденных К. п. позволяет использовать их для усиления и генерации электро-магн. волн и для создания квантовых усилителей и квантовых генераторов (см. также Квантовая электроника). При спонтанных К. п. разл. возбуждённые атомы излучают независимо, поэтому фазы электро-магн. волн, излучаемых отд. атомами, не согласованы друг с другом. В результате суммарное спонтанное излучение системы является некогерентным. Излучение всех обычных источников света (ламп накаливания, газоразрядных ламп и др.) возникает за счёт актов спонтанного испускания.

Со спонтанными К. п. связано ухудшение монохроматичности лазерного излучения.Безызлучательные К. п. При безызлучат. К. п. система получает или отдаёт энергию без поглощения или испускания фотонов. Безызлучат. К. п. возможны в тех случаях, когда данная квантовая система помимо электро-магн. поля взаимодействует с др. системой (внутрикрист. полем, частицами плазмы и т. п.). При этом взаимодействующие системы могут обмениваться энергией, поглощая или испуская фононы (в случае взаимодействия с внутрикрист. полем), плазмоны (в случае взаимодействия с плазмой), отдавать разницу энергии в постулат, движение участвующих в К. п. частиц (в случае Оже-эффекта в твёрдых телах) и т. д.

Copyright © 2002 - 2017 Ravnopravie.kharkov.ua. All Rights Reserved.