11.12.06.

Итоги:

(максимальное число).

Максимальное число электронов в составе .

Слой
	2	-	-	-	-	2
	2	6	-	-	-	8
	2	6	10	-	-	18
	2	6	10	14	-	32
	2	6	10	14	18	50

Учитывается взаимодействие с ядром, принцип Паули, зарядовое число.

Кислород: . Электронная формула:.

Спонтанное и вынужденное состояние.

самопроизвольное спонтанное излучение.

- вероятность спонтанного перехода в единицу времени (Эйнштейн).

- число атомов на уровне .

- среднее времени жизни атома в возбужденном состоянии (естественное).

.

По Гейзенбергу:

, - естественная ширина энергетического уровня.

- естественная ширина спектральной линии.

Вынужденное излучение.

- вероятность вынужденного перехода в состояние из.

Обратный процесс.

- вероятность вынужденного перехода в состояние из.

,

, ,.

, .

Закон Вина:

Формула Рэлея-Джинса:

, .

.

- формула Планка

Вынужденное излучение совпадает по фазе, частоте, направлению и поляризации с падающей волной.

Лазер.

Light

Amplification by

Stimulated

Emission of

Radiation

«Усиление света путем вынужденного излучения».

1 – усиливающая среда

2-3 – зеркала (оптический резонатор)

(положительная обратная связь).

Два условия генерации:

1). Усиление за проход больше потерь.

2). Синхронизация фаз .

Накачка: оптическая, электронная, химическая и другие.

Трехуровневая система накачки.

Рубиновый лазер:

Гелий-неоновый лазер.

.

(красный цвет).

14.12.06. Квантовые статистики. Система тождественных частиц.

	Фермионы	Бозоны
Спин	Полуцелый (нечетное число )	Целый (четное число )
поля	антисимметричная	симметричная
Принцип Паули	подчиняется	не подчиняется

Принцип Паули: в системе тождественных фермионов не может быть двух фермионов, одновременно находящихся в одном и том же квантовом состоянии.

Примеры:

Электроны, протоны, нейтроны

Фотоны

Основная задача квантовой статистики: получить распределение частиц по различным параметрам (координатам, энергии и т.д.)

Фазовое 6-мерное пространство:

Из соотношения неопределенностей Гейзенберга конечный размер ячеек фазового пространства

2 Задачи квантовой статистики:

1). Определение среднего числа частиц, приходящихся на 1 ячейку фазового пространства.

2). Распределение самих ячеек пространства по заданному параметру.

Заполняемость ячейки:

- результат свойств фермионов и бозонов.

- квантовое состояние, соответствующее -й ячейке.

- химический потенциал.

- изменение энергии системе в расчете на 1 частицу в изохорно-изотропийном процессе.

- постоянная Больцмана.

- абсолютная температура

«+» - соответствует фермионам

«-» - соответствует бозонам

- фермионы (статистика Ферми-Дираха)

- бозоны (статистика Бозе-Эйнштейна)

- статистика Максвелла-Больцмана.

Вырожденный газ- такой газ, который по своим свойствам отличается от классического идеального газа.

- параметр вырождения

- газ классический, невырожденный, статистика Максвелла-Больцмана.

При происходит вырождение.