Cтраница 1
Отрицательное поглощение возможно лишь при неравновесном распределении атомов по уровням, когда верхние уровни относительно больше заселены, чем это имеет место при наличии термодинамического равновесия. При электрическом разряде в газах низкого давления и при наличии примеси, столкновения с атомами которой разрушают более низкие энергетические состояния или, наоборот, ведут за счет ударов 2-го рода к селективному заселению высоких уровней, возможно такое отступление от равновесия ( см. стр. [1]
Условия возникновения отрицательного поглощения При взаимодействии гармонического осциллятора с полем электромагнитных волн со случайными фазами, происходит поглощение энергии волн. [2]
Способ получения отрицательного поглощения с помощью разряда был предложен впервые В. А. Фабрикантом в 1939 г. Суть его заключается в том, что при неупругих столкновениях электрон - атом ( столкновения первого рода) атом возбуждается, а затем высвечивается. [3]
Другой способ получения отрицательного поглощения при взаимодействии электромагнитных волн с квазиклассической системой был предложен в работе [231] и может быть проиллюстрирован на следующем простом примере. [4]
Обсуждавшиеся выше механизмы отрицательного поглощения могут естественным образом реализоваться и в гравитирующих системах. Кольцо заряженных частиц, вращающихся вокруг черной дыры, может усиливать электромагнитное излучение на некоторых характерных частотах аналогично вращающемуся осциллятору. Взаимодействие частиц, совершающих колебательное и вращательное движения с неоднородным волновым электромагнитным полем, как было показано в предыдущем разделе, имеет характер отрицательного поглощения на некоторых комбинационных частотах. Заметим, что если в метрике Шварцшильда устойчивые круговые орбиты существуют лишь для нерелятивистских частиц, то при наличии внешнего магнитного поля, как следует из результатов в § 3, имеются существенно релятивистские экваториальные круговые орбиты, которые являются устойчивыми. [5]
Для осуществления лазера кроме отрицательного поглощения необходимо поместить рассматриваемый ансамбль частиц в резонатор, с помощью которого можно вывести электромагнитное излучение. [6]
Чтобы создать среду с отрицательным поглощением и таким образом экспериментально выявить индуцированные переходы необходимо осуществить неравновесное состояние, при котором число возбужденных атомов было бы больше числа атомов, находящихся в нормальном состоянии. [7]
Для получения среды с отрицательным поглощением света необходимо создать в среде необычное, неравновесное состояние ( инверсное состояние)): число атомов ( молекул, ионов) на возбужденном уровне должно быть больше, чем на нижнем уровне. Такое распределение атомов по уровням является обращенным, перевернутым по сравнению с обычным. Обычно на верхних уровнях атомов меньше, чем на нижних. [8]
Данилов обсуждает вопрос об отрицательном поглощении облученных стекол в ультрафиолетовой области спектра. Он приводит спектр поглощения натриевосиликатного стекла, в котором максимум при 320 тц приписывается Катсом и Стевелсом ионам кислорода, каждый из которых под действием излучения потерял один электрон. Полоса с максимумом 450 mjj, принадлежит электронам, локализировавшимся около ионов натрия, в результате чего образуются электронные системы, напоминающие атомные. Обсуждая данные своей работы по пропусканию натриевых боросиликатных стекол с различным содержанием окиси натрия, он показывает, что ионы натрия в числе других причин являются ответственными за образование полос поглощения в этой части спектра. [9]
В квантовых генераторах / О и наблюдается отрицательное поглощение, когда свет, прошедший через вещество, усиливается за счет энергии, полученной веществом от внешнего источника. На измерениях поглощения света в различных областях спектра основан метод химического анализа, так называемый абсорбционный спектральный анализ. Идентификация веществ в этом методе основывается на том, что спектр поглощения отображает индивидуальное и характерное свойство атомов и молекул данного вещества, вследствие чего по спектру удается надежно установить как молекулярный состав, так и количественное содержание отдельных компонентов в смесях. Показатель поглощения можно определить как в проходящем, так и в отраженном свете, так как интенсивность отражения зависит от К. Для сильных поглотителей применим почти исключительно последний метод. [10]
В этом последнем случае происходит так называемое отрицательное поглощение света, в отличие от обычного, положительного поглощения. Эйнштейн показал, что атом, находящийся в электромагнитном поле световой волны, обладает свойствами, аналогичными свойствам электрического диполя: в присутствии поля должно происходить вынужденное излучение атома. Электромагнитное поле как бы сваливает атом с возбужденного уровня вниз. [11]
Требования, которые должны выполняться для осуществления условий отрицательного поглощения при участии фононов, были рассмотрены несколькими авторами ( например, Басовым, Крохиным и Поповым [56], Крохиным [381], Бенуа а ля Гийомом и Триком [ 64J), однако Думке [202] нашел, что в полупроводниках с непрямыми переходами, таких, как Ge и Si, поглощение свободными носителями значительно превосходит усиление, получаемое при инжекции носителей. [12]
Индуцированное ( стимулированное) излучение может приводить к отрицательному поглощению света. Так как оно лежит в основе ОКГ, рассмотрим его несколько подробнее. Активной ( усиливающей) называется такая среда, в которой интенсивность проходящего света возрастает. Возможность существования такой среды вытекает из явления вынужденного излучения, рассмотренного Эйнштейном. [13]
И Индуцированное ( стимулированное) излучение может приводить к отрицательному поглощению света. Так как оно лежит в основе OKI, рассмотрим его несколько подробнее. [14]
Основным условием для работы лазера является наличие среды с отрицательным поглощением, способной усиливать электромагнитное излучение. [15]