квантовая электроника


квантовая электроника
ква́нтовая электро́ника
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.

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


.

Смотреть что такое "квантовая электроника" в других словарях:

  • Квантовая электроника — Квантовая электроника  область физики, изучающая методы усиления и генерации электромагнитного излучения на основе явления вынужденного излучения в неравновесных квантовых системах, а также свойств получаемых таким образом усилителей и… …   Википедия

  • КВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА — область физики, изучающая методы усиления и генерации эл. магн. колебаний и волн, основанные на использовании вынужденного излучения, а также св ва квант. усилителей и генераторов и их применения. Практич. интерес к оптич. квант. генераторам… …   Физическая энциклопедия

  • квантовая электроника — Область науки и техники, исследующая и применяющая квантовые явления для генерации, усиления и преобразования когерентных электромагнитных волн и использующая эти волны. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 75. Квантовая электроника. Академия… …   Справочник технического переводчика

  • КВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА — (квантовая радиофизика) область науки и техники, охватывающая исследования принципов действия, конструирование и применение генераторов, усилителей, преобразователей частоты электромагнитного излучения, действие которых основано на вынужденном… …   Большой Энциклопедический словарь

  • Квантовая электроника — КВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА, область науки и техники, охватывающая исследование и применение генераторов и усилителей электромагнитных волн, действие которых основано на явлении вынужденного излучения. К устройствам квантовой электроники относятся… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • Квантовая электроника —         область физики, изучающая методы усиления и генерации электромагнитных колебаний, основанные на использовании эффекта вынужденного излучения (См. Вынужденное излучение), а также свойства квантовых усилителей и генераторов и их применения …   Большая советская энциклопедия

  • квантовая электроника — (квантовая радиофизика), область науки и техники, охватывающая исследования принципов действия, конструирование и применение генераторов, усилителей, преобразователей частоты электромагнитного излучения, действие которых основано на вынужденном… …   Энциклопедический словарь

  • квантовая электроника — kvantinė elektronika statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. quantum electronics vok. Quantenelektronik, f rus. квантовая электроника, f pranc. électronique quantique, f …   Fizikos terminų žodynas

  • КВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА — (квантовая радиофизика), область науки и техники, охватывающая исследования принципов действия, конструирование и применение генераторов, усилителей, преобразователей частоты эл. магн. излучения, действие к рых осн. на вынужденном излучении или… …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • КВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА — важнейшая отрасль современной физики, оказавшая огромное влияние на ее развитие. Основоположниками создания квантовой электроники стали русские ученые Н.Г. Басов и A.M. Прохоров, получившие за это в 1964 Нобелевскую премию по физике (см. также:… …   Русская история

Книги

Другие книги по запросу «квантовая электроника» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.