Квантово-механические усилители

Квантово-механические усилители

Действие квантово-механических усилителей — мазеров — основано на увеличении энергии электромагнитных колебаний за счет внутренней энергии материи. Известно, что внутренняя энергия молекулы может принимать только вполне определенные количественные значения. Впервые это было обнаружено Планком, который нашел, что при взаимодействии электромагнитного излучения с веществом энергия может переходить от поля к веществу и обратно не произвольными количествами, а определенными порциями — квантами. Связь энергий уровней и частоты излучения определяется уравнением — значения энергии, соответствующие двум уровням — частота излучения. Таким образом, внутренняя энергия молекулы вещества квантована—она не может изменяться плавно, а принимает несколько вполне определенных энергетических уровней. Число уровней и разность энергий между ними зависит от природы вещества и условий, в которых оно находится. Изменение внешних условий, в частности, температуры, приводит систему в состояние нового термодинамического равновесия. При переходе из одного термодинамического состояния в другое происходит излучение и поглощение молекулами квантов энергии, причем этот процесс носит случайный характер и внешне молекулярная система остается без изменения. Иное дело при воздействии на тело регулярных электромагнитных полей. Если в системе заранее создать избыток молекул на высшем энергетическом уровне, то достаточно приложить весьма слабое электромагнитное поле, чтобы эти избыточные молекулы перешли на низший уровень и отдали квант энергии. Вся выделившаяся энергия перейдет в энергию усиливаемого поля, действуя в такт с ним, как говорят, — когерентно.

 
Поиск по сайту
Радио