Квантовая электроника

2Московский Физико-Технический Институт

2Факультет Физической и Квантовой Электроники

_ 3Л. Н. КУРБАТОВ.

_ 3КВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА.

_ 2Москва 1993

2

_ 2Составители|

_ 2Осипов Т.Ю.

_ 2Федотов В.Н.

_ 2Ученов А.В.

_ 2Чудинов А.В.

_ 2Магулария Е.А.

_ 2Борисова И.Г.

_ 2Соловьев Д.В.

_ 2Терешок И.Б.

_ 2Редактировал и подготовил к выпуску

_ 2Исаков Д.А.

2

2- 3 —

_ГЛАВА 1.

_ 21. Применяемые обозначения. Некоторые формулы, связывающие

_ 2перечисленные величины.

2Электромагнитная теория

2E — напряженность электрического поля;

2H — напряженность магнитного поля;

2D — электростатическое смещение;

2B — магнитная индукция;

2P = - вектор Пойнтинга, плотность потока мощности;

2V — световой вектор, заменяет вектор E, когда нет необходимости

2учитывать электромагнитную природу света.

2Величины, описывающие волну

2c — скорость света в вакууме;

2- длина волны в вакууме;

2- частота света;

2- круговая частота;

2k — волновое число (или волновой вектор).

2Связь между этими величинами :

2;

2- фазовая скорость, где n — показатель преломления

2среды;

2- групповая скорость, где под k понимается kn в среде

2с дисперсией.

2Квазичастицы — фотоны.

2- энергия, p — импульс, s — момент импульса — спин.

2Связь волновых и фотонных величин дается формулами :

2Определим оптический диапазон длин волн в широком смысле,

2как ультрафиолетовую (УФ), видимую и инфракрасную области

2(ИК). Границами видимой области являются 0.4мкм и 0.76мкм,

2граница УФ, ИК, рентгеновского и радиодиапазона условны. ИК-об-

2ласть подразделяется на поддиапазоны: 0.76−1.5 мкм — ближний,

21.5−12мкм — средний, 12−120мкм — дальний. Излучение с длиной

2волны 120−1000мкм оптики включают в дальний ИК-диапазон, но

2существует другое название — субмиллиметровый поддиапазон.

_ 22. Равновесное тепловое излучение. Фотоны.

2Тепловое движение электрических зарядов в любом теле соз-

2дает электромагнитное излучение, интенсивность которого за-

2висит от температуры и оптических свойств тела. Происхождение

2этого излучения представляется на основе моделей тела в виде

2системы осцилляторов, излучающих электромагнитные волны во

2внешнее поле и поглощающих энергию из поля. Если в среднем

2мощность излучения в поле равна мощности, приходящей из поля,

2то система тело-поле находится в равновесии, и излучение тела

2называется равновесным. Условие равновесия выполняется в замк-

2нутой изотермической полости. Такая полость ведет себя как

2абсолютно черное тело (АЧТ), т.к. луч, проникший в полость изв-

2не, будет полностью поглощен при многократных отражениях и

2рассеяниях на стенках полости.

2Напомним о законе Кирхгофа: отношение излучательной

2способности любого тела (выраженной в ед. мощности с ед. пло-

2щади) к его поглощательной способности (доля поглощенного излу-

2чения) является универсальной функцией температуры и частоты