Когерентная и нелинейная оптика. Лекция 1
.pdf
Квантовая оптика. Изучает квантовую природу света, квантовые свойства атомов и молекул. Лежит в основе действия лазеров.
Квантовая структура |
Вынужденное |
|
|
|
|
|
излучение |
Принцип действия лазера |
Туннельный эффект |
Коллоидные растворы |
|
квантовых точек |
||
|
Нагулин К.Ю. Когерентная и нелинейная оптика. Лекция 1. Введение.
История развития понятий о свете.
Ньютон: С. – поток частиц (корпускул). Объясняет законы геометрической оптики, дисперсию.
Гюйгенс, Френель: С. – волна в гипотетической среде «эфире». Объясняет практически все известные свойства, кроме излучения С. и фотоэффекта.
Интерференция
света
Гюйгенс |
Френель |
Нагулин К.Ю. Когерентная и нелинейная оптика. Лекция 1. Введение. |
12 |
Майкельсон: безуспешные попытки обнаружить эфир.
Максвелл: формулировка ЭМ теории и предположение что С. - ЭМВ
Нагулин К.Ю. Когерентная и нелинейная оптика. Лекция 1. Введение.
Открытие и исследование фотоэффекта. Существующие теории не могут объяснить излучение и поглощение света и фотоэффект.
Генрих Герц |
Александр |
|
Столетов |
Макс Планк Альберт
Эйнштейн
Ультрафиолетовая катастрофа крах классической теории
Энергия квантуется: E=hν
Квантовая теория фотоэффекта
Квантовая теория излучения и поглощения света
Нагулин К.Ю. Когерентная и нелинейная оптика. Лекция 1. Введение.
Что такое свет? Современный подход – корпускулярно-волновой дуализм
Волны ведут себя как частицы |
Частицы проявляют свойства волн |
Эффект Рамзауэра – дифракция медленных электронов на атомах газа
Нагулин К.Ю. Когерентная и нелинейная оптика. Лекция 1. Введение.
Шкала электромагнитных волн
Примем «рабочее» определение: Свет – ЭМВ определенного диапазона частот
Границы диапазонов условны и перекрываются. Оптический диапазон – весьма узкий участок шкалы.
Доказательство предположения – возможность получения оптического излучения радиоэлектронными средствами
Нагулин К.Ю. Когерентная и нелинейная оптика. Лекция 1. Введение. |
16 |
Пример: массовый излучатель Глагольевой - Аркадьевой
К 1922 г усилиями Лебедева (со стороны радиочастотного коротковолнового диапазона), Рубенса (с инфракрасного длинноволнового диапазона) и Глагольевой-Аркадьевой было доказано общее происхождение радиоволн и света.
Нагулин К.Ю. Когерентная и нелинейная оптика. Лекция 1. Введение.
Шкала электромагнитных волн
Диапазон |
Граница |
Процессы |
|
|
|
|
|
|
λ, нм |
Е, эВ |
|
|
|
|
|
-излучение |
<0,0012 |
>1 МэВ |
Внутри ядер |
|
|
|
|
Рентгеновское |
0,0012-12 |
100-1 МэВ |
Внутренние оболочки атома |
|
|
|
|
УФ |
12-380 |
3,2-100 |
Внешняя оболочка атома |
|
|
|
|
Видимый |
380-760 |
1,6-3,2 |
|
|
|
|
|
ИК |
760-1 мм |
1,2*10-3-1,6 |
|
Радиоволны |
> 1 мм |
<1,2*10-3 |
Генераторы РЧ |
|
|
|
|
Нагулин К.Ю. Когерентная и нелинейная оптика. Лекция 1. Введение. |
18 |