Многофотонный процесс
Cтраница 3
Очевидно, что с увеличением числа фотонов, одновременно участвующих в одном акте поглощения, вероятность соответствующего процесса уменьшается. Поэтому для наблюдения многофотонных процессов необходимы большие плотности излучения, значительно превышающие те, которые используются для наблюдения однофотонных процессов. [31]
В книге дано систематизированное изложение вопросов, вводящих в квантовую оптику. Анализируются одно - и многофотонные процессы взаимодействия света с веществом на уровне элементарных актов, состояния квантованного поля излучения, вопросы оптической когерентности. [32]
Обратный эффект - перекачивания энергии в нелинейной среде при соблюдении условий синхронизма из мощного излучения со оц ев2 в более слабые волны частот coj и со2 - был предложен Р. В. Хохловым и С. А. Ахмановым для создания параметри - ческих генераторов и усилителей световых потоков. На языке квантовой физики все эти процессы преобразования частоты представляют собой многофотонные процессы. Так, например, удвоение частоты будет трехфотонным процессом - гибнут два фотона с энергией Am и рождается один фотон энергии 2 / гсо. [33]
Ниже мы разъясним трактовку нестационарных явлений сначала на примере однофотонного поглощения. Затем будет показано, как можно представленные методы и полученные результаты перенести на многофотонные процессы, причем особое внимание мы обратим на двухфотонное поглощение и вынужденное комбинационное рассеяние. [34]
Запрещенные переходы появляются за счет эффектов ангармоничности, центробежного искажения, кориолисова, виб-ронного, электронно-вращательного и ровиброиного взаимодействий, поворота осей и изменения магнитного дипольного и электрического квадрупольного моментов. Рассмотрение типов симметрии уровней полезно также для анализа эффектов Зеемана и Штарка и для определения правил отбора для многофотонных процессов. [35]
Полученные при этом результаты можно будет как по методике, так и со многих других точек зрения перенести на многофотонные процессы, что облегчит их изучение, в том числе количественное. Затем мы обсудим уже такие однофотонные процессы, при которых под влиянием излучения существенным образом изменяются свойства вещества ( например, происходит инверсия населенностей в атомных системах), вследствие чего возникает нелинейная зависимость поляризации от напряженности поля. Это имеет место, например, для процессов в лазерах ( разд. [36]
Прежде чем обратиться к многофотонным процессам, представляется целесообразным с методической точки зрения сначала изучить явление на однофотонных процессах. В среде с потерями изменение когерентного состояния падающего света может произойти уже при однофотонных процессах, тогда как в непоглощающих веществах распределение фотонов по состояниям с фиксированным числом частиц остается неизменным; сказанное справедливо, если в среде можно пренебречь многофотонными процессами, в особенности некогерентным рассеянием. [37]
Таким образом, слушатели были подготовлены к тому, чтобы овладеть основными элементами квантовой механики, излагаемыми в этом курсе, а затем переходить к изучению более мощного аппарата для анализа поведения макроскопических систем, в основе которого лежат такие процессы, как вынужденное излучение, многофотонные процессы и фотон-фононные взаимодействия. Представленный в книге материал как раз предназначен для этой цели и, следовательно, служит вводным курсом к более детальному изучению квантовой электроники, теории полупроводников и оптических свойств твердых тел. [38]
При взаимодействии излучения на неск. При многофотонных процессах резонансные особенности возникают, когда сумма частот поглощенного фотона равна частоте перехода между реальными уровнями. Благодаря высокой интенсивности свита стало возможным наблюдение разл, нелинейных процессов рассеяния света. [40]
Фотон при поглощении его атомом исчезает, передавая атому всю свою энергию. Атом не может поглотить только часть фотона, ибо фотон, как и электрон, как и другие элементарные частицы, является неделимым. Поэтому в отсутствие многофотонных процессов ( см. § 44) атом может поглощать только те фотоны, энергия которых в точности 2) соответствует разности энергий двух его уровней. [41]
Однако эти процессы не являются единственно возможными. Известны и многофотонные процессы, когда в одном элементарном акте одновременно поглощаются или испускаются два и более квантов света. Теоретические предпосылки физики многофотонных процессов были заложены еще в 30 - х гг. XX в. [42]
При оценке практической приемлемости метода следует принимать во внимание и эффективное сечение индуцированного лазером процесса, и стоимость фотонов с выбранной длиной волны. Для преодоления диссоциационного барьера в многофотонном процессе молекула должна поглотить довольно большое количество инфракрасных квантов, при этом полное эффективное сечение диссоциации оказывается на несколько порядков ниже, чем сечение одно-фотонного резонансного перехода. [43]
 |
Нерезонансная иони зация атома. [44] |
В поле мощного лазерного излучения красной границы фотоэффекта не существует: фотоионизация атома происходит и в условиях, когда энергия кванта света меньше потенциала ионизации. В сильном световом поле конечную вероятность имеет многофотонный процесс ( рис. 5.8), в котором складываются энергии нескольких квантов. В этом случае вероятность фотоионизации пропорциональна уже не первой степени, как в обычном, однофотонном фотоэффекте ( см (2.9.1)), а более высоким степеням интенсивности. [45]
Страницы: 1 2 3 4