x-uni.com
x-uni.com
x-uni.com
Математика
Биология
Литература
Русский язык
География
Физика
Химия
История
Английский
Информатика
География
Информатика
Фотоны и нелинейная оптика, Клышко Д.Н.

Фотоны и нелинейная оптика, Клышко Д.Н.

Фотоны и нелинейная оптика, Клышко Д.Н.

  В книге на примере небольшого числа оптических эффектов разъясняются основные понятия и методы квантовой оптики. Предварительно даются необходимые сведения из квантовой механики и статистической физики. Основное внимание уделяется нескольким обнаруженным за последние 10-20 лет явлениям (эффект Брауна-Твисса, двухфотонное излучение, параметрическое и поляритонное рассеяние света), а также некоторым еще не наблюдавшимся эффектам (корреляция стоксовых и антистоксовых фотонов, существование нечетных моментов поля в тепловом излучении). Общей особенностью этих эффектов является то, что в них фотоны излучаются по двое и наиболее ярко проявляются квантовые свойства света. Попутно рассматриваются некоторые методические вопросы, например, влияние оптической нелинейности вещества на статистику его собственного теплового излучения. Устанавливаются феноменологические связи между наблюдаемыми спонтанными и вынужденными процессами (обобщенные законы Кирхгофа). Рассматриваются возможные метрологические применения таких связей для абсолютной калибровки источников и приемников света.

Параметрическое рассеяние (ПР).
При прохождении луча света через прозрачное однородное вещество — газ, чистую жидкость или совершенный кристалл — небольшая часть световой энергии рассеивается во все стороны из-за атомной структуры вещества. При низких температурах и при неучете квантовых флуктуаций атомы неподвижны, и свет при рассеянии изменяет лишь направление распространения (упругое рассеяние), а при высокой температуре тепловое движение атомов модулирует рассеиваемый свет, и поэтому изменяется не только направление, но и частота света (неупругое рассеяние). В результате частотный спектр рассеянного света повторяет со сдвигом в оптическую область спектр теплового движения вещества. Например, при обычном комбинационном рассеянии (КР) спектр рассеянного света состоит из нескольких дискретных компонент, отстоящих от частоты падающего света на величину, равную частоте одного из нормальных колебаний атомов в молекуле. Как правило, при КР частотный сдвиг не превышает нескольких процентов.