Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте www.za4et.net.ru

Физика Физика

Сверхизлучение - спонтанное излучение многоатомной системы

Мыло металлическое "Ликвидатор".
Мыло для рук «Ликвидатор» уничтожает стойкие и трудно выводимые запахи за счёт особой реакции металла с вызывающими их элементами.
197 руб
Раздел: Ванная
Фонарь желаний бумажный, оранжевый.
В комплекте: фонарик, горелка. Оформление упаковки - 100% полностью на русском языке. Форма купола "перевёрнутая груша" как у
87 руб
Раздел: Небесные фонарики
Чашка "Неваляшка".
Ваши дети во время приёма пищи вечно проливают что-то на ковёр и пол, пачкают руки, а Вы потом тратите уйму времени на выведение пятен с
222 руб
Раздел: Тарелки

РЕФЕРАТ ПО ТЕМЕ СВЕРХИЗЛУЧЕНИЕ - СПОНТАННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ МНОГОАТОМНОЙ СИСТЕМЫ УЧЕНИЦЫ 11А КЛАССА . ГИМНАЗИИ №25 . РЯСКИНОЙ НАТАЛЬИ . г. Ростов-на-Дону 1999 г. ОГЛАВЛЕНИЕ ОГЛАВЛЕНИЕ 2 ВВЕДЕНИЕ 3 СПОНТАННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ 3 СВЕРХИЗЛУЧЕНИЕ 5 ЭКСПЕРИМЕТАЛЬНОЕ ОБНАРУЖЕНИЕ СВЕРХИЗЛУЧЕНИЯ 7 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 9 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 11 ВВЕДЕНИЕ О спонтанном излучении электромагнитных волн атомами в школьном курсе физики сказано очень мало. В учебнике для 10-го класса, например, написано, что, согласно второму постулату Бора, излучение света происходит при переходе из стационарного состояния с большей энергией в стационарное состояние с меньшей энергией. Вот и все. Почему оно происходит, этого второй постулат Бора не объясняет - на то он и постулат. Объяснение этого явления впервые было дано в конце 20-х годов П. Дираком, выдающимся английским физиком, создавшим квантовую теорию электромагнитного поля. В наши дни исследование спонтанного излучения привело к открытию новых оптических эффектов. Одним из них является коллективное спонтанное излучение многоатомной системы, или сверхизлучение. Оно было теоретически предсказано известным американским физиком Р. Дике в 1954 году, но долгое время после этого оставалось невостребованным и лишь в 1973 году получило первое экспериментальное подтверждение, стимулировавшее более детальное исследование. Интерес к этому исследованию связан с возможностью использования его для получения ультракоротких мощных импульсов электромагнитного излучения в различных диапазонах электромагнитных волн - от гамма-излучения до радиоволн. СПОНТАННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ Обычно говорят, что спонтанное излучение возникает в системе возбужденных атомов без воздействия на них внешним электромагнитным полем. Это утверждение не совсем точно. Если описывать электромагнитное поле по классической теории - теории Максвелла, то есть с помощью напряженности электромагнитного поля и магнитной индукции, как функций пространственных координат и времени, то при таком подходе внешнее электромагнитное поле действительно отсутствует. Но уже в конце прошлого века стало ясно, что классическое описание поля неполно: оно не объясняло всех его свойств, в частности законов теплового электромагнитного излучения. Первая попытка теоретически вывести законы теплового излучения на основе классической теории была предпринята Рэлеем (1900 год). Ему удалось описать распределение энергии теплового излучения по частоте, но только для интервала низких частот (закон Рэлея-Джинса). Для высоких частот эта теория давала неправильный результат получивший название «ультрафиолетовая катастрофа». Тем не менее для дальнейшего развития представлений об электромагнитном поле теория Рэлея оказалась очень полезной. Рэлей показал с помощью теории Максвелла, что электромагнитное поле можно представить как бесконечную совокупность системы гармонических осцилляторов, частоты которых простираются от нуля до бесконечности. Новое объяснение законов теплового излучения, данное М. Планком (1900 год) и А. Эйнштейном (1905 год), было основано на допущении, что энергия гармонического осциллятора квантуется, то есть принимает дискретные значения равные h(, где ( - собственная частота осциллятора, h - постоянная Планка(h=10-34Дж с), - произвольное целое число.

Решающий шаг в развитии квантовых представлений об электромагнитном поле был сделан Дираком (1927 год). Идея Дирака заключалась в том, что радиационные осцилляторы, из которых «состоит» электромагнитное поле, подчиняются законам родившейся незадолго перед этим квантовой механике Э. Шрёдингера и В. Гейзенберга (1926 год). Согласно этой теории, состояние гармонического осциллятора характеризуется квантовым числом , энергия этого состояния E =h(( 1/2). Квантовое состояние всего электромагнитного поля, по Дираку, описывается совокупностью квантовых чисел s всех радиационных осцилляторов, а энергия поля равна сумме энергий всех осцилляторов. (h(( s 1/2). S Если квантовые числа всех радиационных осцилляторов равны нулю, то поле будет иметь минимальную возможную энергию и такое состояние называется вакуумным. Каждый из радиационных осцилляторов в этом состоянии имеет энергию (1/2)h(s, так что полная энергия вакуумного состояния будет бесконечной. Эту энергию принимают за начало отсчета энергии электромагнитного поля. Существенно, что при квантовом описании теряет смысл утверждение «внешнее поле отсутствует». Поле как квантовая система существует всегда. Оно может просто находится в различных состояниях. Классическое утверждение «внешнее поле отсутствует» теперь должно быть заменено квантовым - «поле находится в вакуумном состоянии». Можно говорить о взаимодействии атома с электромагнитным полем, даже если последнее находится в вакуумном состоянии. Именно в результате этого взаимодействия и происходит спонтанный переход атома из возбужденного состояния в основное. При этом один из радиационных осцилляторов увеличивает свое квантовое число на 1, то есть рождается один фотон электромагнитного поля (термин «фотон» был введен Г. Льюэсом в 1929 году). Сам атом в данном случае можно рассматривать как двухуровневую систему, у которой энергия основного состояния Еg, а энергия возбужденного состояния Ее. Тогда по закону сохранения энергии энергия фотона h(о= Ее- Еg. В рамках этой теории Дираком была вычислена вероятность ( спонтанного перехода е g в единицу времени. Максимальное значение ( для атома имеет порядок величины 108 с-1. Пусть в какой-то момент времени имеется возбужденных атомов. Тогда (среднее) число атомов, которые за время d испустят фотоны, будет d =-( d . (1)Появление знака минус в этой формуле связано с тем, что d выражает уменьшение числа возбужденных атомов и поэтому является отрицательной величиной. Решение дифференциального уравнения (1) , определяющее число возбужденных атомов в момент времени , имеет вид ( )= (0)exp(-( ), (2) где (0) - число возбужденных атомов в начальный момент времени. Аналогичному экспоненциальному закону подчиняется и интенсивность спонтанного излучения I=I0 exp(-( ). (3)Очевидно, что величина (-1 равна времени, в течение которого интенсивность излучения уменьшается в e раз. Но если излучение имеет затухающий характер, то хорошо известно, что оно не может быть монохроматическим и ширина его спектра зависит от времени затухания. Именно величина ( равна ширине спектра и носит название радиационной, или естественной, ширины спектральной линии.

Экспоненциальный закон (3) справедлив с высокой степенью точности лишь при условии, что испускание фотонов атомами происходит независимо, то есть когда поле излучения одного из атомов не оказывает влияния на излучение других атомов. Это может быть в том случае, если система настолько разрежена, что фотон, испущенный одним атомом, покидает систему, не успев оказать влияния на процессы в других атомах. Существует еще один фактор, который может обеспечивать независимость спонтанного излучения атомами даже для достаточно плотной системы. Это прямое (не через поле излучения) взаимодействие атомов друг с другом (например, столкновения), носящее стохастический (то есть случайный) характер. Но это дополнительное взаимодействие приводит так же к дополнительному уширению спектральных линий. СВЕРХИЗЛУЧЕНИЕ рассмотрим спонтанное излучение системы возбужденных атомов, когда прямые взаимодействия между атомами настолько слабы, что не происходит дополнительного уширения спектральных линий и эволюция системы обусловлена только взаимодействием атомов с квантованным электромагнитным полем излучения. В этом случае мы должны рассматривать спонтанное излучение не отдельных атомов, а всей квантово-механической системы атомов как единого целого. Впервые такой подход был осуществлен Дике в работе , где описанное им спонтанное излучение системы тождественных атомов было названо сверхизлучением. Созвучие с хорошо известными терминами «сверхтекучесть» и «сверхпроводимость» здесь не случайно. Все эти эффекты относятся к классу кооперативных когерентных явлений. Итак что такое сверхизлучение? С помощью теории Дирака Дике показал, например, что для системы, состоящей из двух атомов, расстояние между которыми меньше длины волны излучения, вероятность спонтанного излучения в два раза больше чем для одного атома, это означает, что время спонтанного распада уменьшится в два раза по сравнению с обычным случаем, описываемым законом (2). Это как раз и есть кооперативный эффект в спонтанном излучении. Он усиливается при увеличении числа атомов в системе. Для подобной системы из возбужденных атомов происходит сокращение спонтанного распада в раз, то есть время сверхизлучения (SR имеет порядок величины (( )-1 . Для наблюдения сверхизлучения необязательно, чтобы все атомы находились в возбужденном состоянии, но число атомов в возбужденном состоянии должно превышать число атомов в основном состоянии. Такое состояние всей системы называется инвертированным. Но почему этот факт не был в то время обнаружен экспериментально? Имеется несколько причин. Описанный выше теоретический результат дает завышенную величину сокращения времени спонтанного распада. Дело в том, что рассматривать многоатомную систему в объеме с линейными размерами, меньшими длины волны излучения и при этом не учитывать прямого взаимодействия между атомами нельзя. А как мы уже отмечали, это взаимодействие приводит к дополнительному уширению спектральных линий. Обратную величину ширины спектральной линии называют временем фазовой памяти. Кооперативное спонтанное излучение может происходить только в течение времени сохранения фазовой памяти, пока атомная система находится в когерентном состоянии.

Говоря о самопричинности субстанциальных систем имеют в виду не отсутствие внешних причин вообще, а отсутствие вполне определенной их разновидности - целевых причин, о которых писал еще Аристотель (и о которых нам предстоит подробно говорить ниже). Отсутствие такой причинности в случае с обществом означает отсутствие внешней цели, "ради которой" оно возникло, реальную спонтанность такого возникновения. Системы с самостоятельным субстанциальным качеством по самой своей природе свободны от "назначения", сопоставимого с назначением утюга, стакана или центральной нервной системы, возникающих или создаваемых для выполнения определенной функции в рамках определенной системной целостности. В самом деле, давайте спросим себя: каково функциональное назначение человеческих этносов? Кто и зачем создал французов не похожими на японцев или поляков? Мы знаем, зачем древним египтянам были нужны жрецы и фараоны, но кому, чему или зачем были нужны сами египтяне? Может ли ученый рассматривать как истину науки библейское утверждение о "богоизбранности" еврейского народа, предназначенного высшей трансцендентальной силой к исполнению особых "функциональных обязанностей"? Что может или должен делать француз такого, чего не может или не должен делать русский? Можно ли стать профессиональным японцем так же, как мы становимся профессиональными солдатами или учеными? Размышляя над этими вопросами в самой предварительной форме, мы приходим к выводу, что этногенез не имеет внешней функциональной определенности, так как этносы возникают и существуют спонтанно, "сами по себе"

1. Свободные деньги: как распорядиться?

2. Пространство как фрагмент языковой картины мира и его отражение в художественном тексте

3. Евразийское социально-экономическое пространство как Особая Экономическая Зона в контексте формирующейся евразийской экономической доктрины

4. Пространство как основная категория геополитики

5. Рентгеновское излучение

6. Микроволновый фон космоса как суммарное излучение всех звезд
7. Россия. 21 век. Начало строительства (инфраструктурный комплекс как фактор организации экономического пространства России)
8. Пространство и время как факторы специфики культуры

9. Тепловое излучение, его характеристики и их измерение

10. Расчет характеристик канала вывода СИ (синхротронного излучения)

11. Детектор излучения сотового телефона

12. Гамма-излучение

13. Виды излучений

14. Ультрафиолетовое излучение

15. Спонтанное нарушение симметрии

16. Метод определения поглощенных доз внешнего гамма-излучения по спектрам электронного парамагнитного резонатора зубной эмали

Маркеры для доски, 8 цветов, футляр.
8 разноцветных маркеров для рисования на демонстрационных досках.
358 руб
Раздел: Для досок
Брелок с кольцом "Lord of the Rings" Wearable One Ring.
Брелок с тем самым Кольцом из известного произведения жанра фэнтези романа-эпопеи "Властелин Колец" английского писателя Дж. Р.
1590 руб
Раздел: Металлические брелоки
Подгузники Merries (S), 4-8 кг, экономичная упаковка, 82 штуки.
Большая экономичная упаковка мягких и тонких подгузников. Подгузники пропускают воздух, позволяя коже малыша дышать. Внутренняя
1374 руб
Раздел: 6-10 кг

17. К методике изложения темы об электромагнитном излучении в преподавании физики

18. Тепловое излучение его законы

19. Синхротронное излучение: из рук физиков - в руки врачей

20. Ультразвуковое излучение и медицина

21. Пнемоторакс. Пиопневмоторакс. Спонтанный пневмоторакс

22. Взаимодействие интенсивного лазерного излучения с веществом
23. Приемники излучения и изображения
24. Изучение радиоактивного излучения

25. СО2 лазеры с внутрирезонаторным электронным управлением параметрами излучения

26. Свойства ионизирующих излучений

27. Воздействие радиационного излучения на биологические объекты

28. Усилитель модулятора лазерного излучения

29. Мужчины терпеть не могут женщин, не способных на спонтанный секс

30. Детекторы ионизирующих излучений

31. Ионизирующие излучения

32. Шкала электромагнитных излучений

Детская каталка "Вихрь", зеленая.
Маленькие гонщики в возрасте от 1 до 3 лет будут в восторге от маневренной машинки "Вихрь". Легкая и невероятно простая в
1350 руб
Раздел: Каталки
Пеленка Папитто фланелевая (3 штуки, 120x75 см).
Состав: фланель импортная (хлопок 100%). Размер: 120x75 см. Расцветка в ассортименте, без возможности выбора.
466 руб
Раздел: Пелёнки
Стиральный порошок "Аистенок", 4 кг.
Бесфосфатное экологическое средство для стирки одежды и белья детей и людей с очень чувствительной кожей. Специальные непылящие гранулы
446 руб
Раздел: Для стирки детских вещей

33. Излучение

34. Реликтовое излучение и первичный нуклеосинтез.

35. Изучение электромагнитного излучения, создаваемого персональным компьютером

36. Изучение электромагнитного излучения, создаваемого персональным компьютером

37. О правилах смены темы в спонтанном диалоге

38. Текст как культурно-языковое пространство и единица обучения иностранному языку и культуре
39. Электромагнитные излучения (ЭМИ)
40. Измерение ионизирующих излучений

41. Ионизирующие излучения

42. Биологическое действие ионизирующих излучений и способы защиты от них

43. Источники и область применения ионизирующих излучений

44. Воздействие лазерного излучения

45. Классификация опасных и вредных излучений

46. Основные характеристики электромагнитных излучений (полей)

47. Причинно-следственное толкование спектра излучения газов

48. Излучение

Рамка деревянная со стеклом, формат 40х40 см, арт. 2N66.
Размер: 40х40 см. Цвет: клён. Материал: дерево.
404 руб
Раздел: Багетные рамы, для икон
Беговел "Funny Wheels Rider Sport" (цвет: зелёный).
Беговел - это современный аналог детского велосипеда без педалей для самых маленьких любителей спорта. Удобный и простой в
2900 руб
Раздел: Беговелы
Сиденье в ванну, белое.
Материал: экологически чистый пластик. Цвет: белый. Внутреннея ширина от 45 см до 75 см, Размер пластмассового сиденья 37 см длина и 30 см
782 руб
Раздел: Решетки, сиденья для ванны

49. Влияние ультрафиолетового излучения на орган зрения человека

50. Усилитель модулятора лазерного излучения

51. Электромагнитное поле. Различные виды излучений

52. Пространство и время как форма бытия

53. Средства защиты от электромагнитных полей радиочастот и от действия инфракрасного излучения

54. Ультрафиолетовый излучение
55. Электромагное и инфракрасное излучение, их влияние на транспорт и психологическое состояние человека
56. Биологическое действие радиоактивных излучений

57. Влияние электромагнитного излучения на организм человека

58. Ионизирующие поля и излучения

59. Неионизирующие излучения. Электромагнитное загрязнение биосферы: опасность, оценка, технические средства защиты

60. Эколого–правовые аспекты государственного регулирования деятельности в области охраны окружающей среды от электромагнитных излучений

61. Фонетические особенности английской спонтанной речи

62. Измерение низкоэнергетических y–квантов. Спектрометрия КХ–y–излучения

63. Разработка детектора высокочастотного излучения

64. Физические основы распространения излучения по оптическому волокну

Кружка фарфоровая "Парижские улочки", 500 мл.
Кружка. Объем: 500 мл. Материал: костяной фарфор. В ассортименте, без возможности выбора.
470 руб
Раздел: Кружки, чашки, блюдца
Сушилка для посуды двухуровневая BE-7216 "Webber".
Размеры: 43х24х38,5 см. Двухуровневая настольная сушилка для посуды. Хромированная нержавеющая сталь. Пластиковый поддон. Держатель для
1064 руб
Раздел: Настольные
Набор STABILO LeftRight для левшей.
В наборе: шариковая ручка, механический карандаш, грифели, ластик, точилка. STABILO LeftRight: • Созданы специально для обучения письму
666 руб
Раздел: Механические

65. Основы теории излучения звуковых волн

66. Блогосфера как пространство размещения рекламы

67. Применение излучения в медицине

68. Физическая сущность биологически активных излучений

69. "Пространство доктора Деминга": как повысить эффективность банка в условиях финансового кризиса

70. официальные и неофициальные ситуации общения. Подготовленная и спонтанная речь.
71. Влияние испарения оксидной пленки и теплообмена излучением на высокотемпературный тепломассообмен и кинетику окисления вольфрамового проводника
72. Измерение длины волны излучения лазера интерференционным методом

73. Ионизирующие излучения, их характеристики и методы измерений

74. Квантовые свойства излучения

75. Радиационное излучение и его проявление в Сверловской области и городе Екатеринбурге

76. Тепловое излучение

77. Фотопроцессы, индуцированные лазерным излучением в растворах и пленках наночастиц CdSe/ZnS

78. Определение длин волн излучения источников дискретного и непрерывного спектров

79. Методы обнаружения и измерения радиоактивного излучения радия и тория

80. Антропогенное воздействие на гидросферу. Нормирование ионизирующих излучений

Швабра для пола "Помощница".
Использование швабры позволяет очистить любые поверхности от пыли и грязи, даже без использования химических средств. Благодаря насадке
314 руб
Раздел: Швабры и наборы
Комплект детского постельного белья "Пираты".
Постельное белье из бязи выполнено из высококачественного хлопка, что гарантирует крепкий и здоровый сон. Комплект не требует особого
1498 руб
Раздел: Детское, подростковое
Терка для моркови "по-корейски" Regent "Linea Presto".
Терка для нарезки моркови "по-корейски". Материал: нержавеющая сталь, пластик. Размер: 32,7x12,5x2,5 см.
377 руб
Раздел: Тёрки, мультитёрки

81. Инфракрасное излучение и изменение климата

82. Концепція спонтанного характеру ринкового порядку

83. Солнечный ветер, особенности межпланетного пространства (Солнце – Планеты)

84. How "DNA" testing works Анализ "ДНК" как проверяющие работы)

85. Клетка как архитектурное чудо

86. Как зимуют растения
87. Профилактика производственного травматизма, как совокупность технологических, организационных и социально - культурных мероприятий
88. Дальний Восток как ПТК

89. Западная Сибирь как ПТК

90. Роль транспорта в организации экономического пространства России

91. Государственный бюджет, как экономическая категория и основной финансовый план Украины

92. Граждане как субъекты административного права

93. Граждане, как субъекты административного права

94. Административно-правовой статус гражданина как субъекта административного права

95. Центральный Банк Российской Федераци как орган государственного контроля и регулирования

96. Вещи как объекты гражданских прав (Контрольная)

Ходунки-каталка "Happy Time ".
Ходунки-каталка Happy Time–специально разработаны для мылышей от 6 месяцев до 3 лет специально для того, чтобы помочь малышу сделать свои
2760 руб
Раздел: Ходунки
Лестница-стремянка, 4 ступени, стальная.
Нескользящие пластиковые коврики. Размер ступеньки: 30x20 см. Материал: сталь. Высота на уровне верхней ступени: 91 см. Количество
2071 руб
Раздел: Лестницы
Сушилка для белья напольная складная "Ника СБ3", 10 м.
Сушилка для белья классическая для любых помещений. Напольная, складная без отлетных деталей. Незаменимый атрибут Вашего дома! Длина
551 руб
Раздел: Сушилки напольные

97. Граждане как субъекты гражданского права (физические лица)

98. Наследственная масса как объект правоотношений

99. Понятие гражданского права как отрасли права

100. Ценные бумаги как объекты гражданских прав


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.