|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
Быстрый и медленный светучебный курс
- Авторы: Андреев Анатолий Васильевич, Коновко Андрей Андреевич, Шутова ольга Анатольевна
- Год создания: 2023
- Организация: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Описание: Целью настоящего курса является изложение основ физики процессов генерации элек- тромагнитных волн и их усиления и распространения в резонансных средах. Процесс гене- рации, или усиления, и распространения излучения возникает в результате взаимодействия двух подсистем – поля и среды, поэтому самосогласованная система уравнений, описыва- ющих генерацию или усиление излучения, и должна включать уравнения для поля и для среды. Уравнениями для поля, использующимися как в классической так и в квантовой электродинамике, является система уравнений Максвелла. Уравнения для среды, называ- ющиеся материальными уравнениями, зависят от вида среды и ее структуры. Если мы рас- сматриваем процесс взаимодействия с одним или с небольшим количеством атомов, то мы должны использовать квантовые уравнения движения атома в электромагнитном поле. Ес- ли среда имеет макроскопические размеры, то обычно используют различные усреднения квантовых уравнений движения среды. Простейшей моделью среды, пригодной для описания процессов генерации и усиления излучения, является модель двухуровневого атома. Несмотря на ее простоту, область ее применимости достаточно широка. Она применима для описания процессов резонансного и квазирезонансного взаимодействия, когда энергия кванта поля равна или близка разности энергий какой-либо пары уровней атома, а также и для описания процессов нерезонансного взаимодействия в относительно слабом поле, когда населенность одного из уровней атома существенно превосходит населенности остальных уровней. Совокупность системы уравнений Максвелла и уравнений движения для среды двух- уровневых атомов называется системой уравнений Максвелла-Блоха и является по суще- ству полуклассической, когда полевая компонента описывается классически, и атомарная – квантово. Она пригодна для описания широкого круга процессов взаимодействия излу- чения с веществом. Однако и она, несмотря на физическую простоту, является достаточ- но сложной с математической точки зрения, т.к. представляет собой систему нелинейных дифференциальных уравнений. В зависимости от конкретной рассматриваемой физиче- ской задачи мы можем воспользоваться различными приближениями указанной системы уравнений, в рамках которых описать стационарные и нестационарные процессы усиления и генерации, оптическое сверхизлучение, солитонные решения, в т.ч. связанные со ”сверх- световым” распространением (быстрый свет). Рассмотрение трёхуровневой модели и пле- нения населенностей позволяет описать явление замедления света (медленный свет).
- Добавил в систему: Коновко Андрей Андреевич
Преподавание курса
- 5 сентября 2023 - 27 декабря 2023 Коновко Андрей Андреевич
- МГУ имени М.В. Ломоносова, Филиал МГУ имени М.В.Ломоносова в г.Сарове
- обязательная, по выбору (спецкурс), лекции, 12 часов
- Авторы: Андреев Анатолий Васильевич, Коновко Андрей Андреевич, Шутова ольга Анатольевна