158. От чего зависит интенсивность спонтанных и вынужденных переходов в данной среде?

Вероятность спонтанного перехода определяется только индивидуальными свойствами атома, она обратно пропорциональна среднему времени жизни атома в возбужденном состоянии . Вероятность вынужденного перехода зависит не только от свойств атома, но и от интенсивности воздействия поля, обусловившего стимулированный переход, а именно – от объемной плотности излучения на частоте перехода.

159. Чем вынужденное излучение отличается от спонтанного?

См.п.157

160. Что такое коэффициенты Эйнштейна?

ЭЙНШТЕЙНА КОЭФФИЦИЕНТЫ - коэф., характеризующие вероятности излучательных квантовых переходов. Введены А. Эйнштейном в 1916 при рассмотрении теории испускания и поглощения излучения атомами и молекулами на основе представления о фотонах; при этом им впервые была высказана идея существования вынужденного испускания.

161. Что такое инверсная населенность, зачем она нужна?

Пусть n_k - концентрация атомов в энергетическом состоянии W_k (т.е. число атомов в единице объема, оптический электрон которых находится на уровне W_k). Эта величина называется населенностью уровня W_k. Хотя повышение температуры (или силы тока в разряде) увеличивает абсолютное значение населенности верхнего уровня, в условиях термодинамического равновесия всегда n_k < n_i, если W_k > W_i, т.е. чем выше уровень, тем он менее заселен.

инверсная населенность рабочих уровней- такое состояние, когда n_k > n_i, при W_k > W_i.

162. С формулируйте принципы, на которых основана работа квантовых генераторов, например: He-Ne лазера или лазера на рубине.

Рабочим газом является неон, т.е. генерация обусловлена излучением атомов неона. Гелий играет вспомогательную роль, он необходим для создания инверсной населенности рабочих уровней неона. Смесь газов заключена в запаянной длинной узкой трубке, ограниченной с торцов окнами, наклоненными к оси трубки под углом Брюстера. Для возбуждения газов используется разряд постоянного тока, создаваемый между впаянными в трубку электродами – накаливаемым катодом и анодом. Зеркала резонатора размещены вне разрядной трубки.

Физика твердого тела. Квантовые статистики

1. Чем бозоны отличаются от фермионов?

Бозо́н (от фамилии физика Бозе) — частица с целым значением спина. Бозоны, в отличие от фермионов, подчиняются статистике Бозе — Эйнштейна, которая допускает, чтобы в одном квантовом состоянии могло находиться неограниченное количество одинаковых частиц.

2. Что такое функция распределения частиц по энергетическим состояниям?

Основная задача статистики состоит в определении числа частиц, энергия которых лежит в заданном интервале. Результатом решения этой статистической задачи является нахождение функции распределения частиц по энергиям, которую обозначают обычно f(E). Если dZ - число возможных состояний ансамбля частиц с энергией, заключенной в интервале от E до E+dE, а dN - число частиц, находящихся в этих состояниях, то по определению f(E)=dN/dZ

Для молекул идеального газа f(E) известна как функция распределения Максвелла-Больцмана