Дипольный момент атома

Мгновенный дипольный момент атома создает в центре другого атома электрическое поле, которое наводит в нем также мгновенный дипольный момент, т. е. и в этом атоме происходит разделение зарядов. Таким образом, по мере приближения двух атомов друг к другу их стабильная конфигурация становится эквивалентной двум электрическим диполям (рис. 2.4). [c.66]

Среднее значение дипольного момента атома в направлении оси г равно [c.266]

Под действием электромагнитного излучения в материальной среде возникает дипольный момент, атомы среды поляризуются. При малых напряженностях электрического поля излучения Е индуцированная поляризация (или электрический дипольный момент единицы объема вещества) связана с Е линейной зависимостью [c.860]

Молекулярная связь. Если электроны сильно связаны с атомом, то осуществление какой-либо из перечисленных выше связей оказывается затруднительным. Такая ситуация возможна, например, для инертных газов. Тем не менее при подходящих условиях они могут быть переведены в жидкое и твердое состояние. Ответственные за это силы называют силами Ван-дер-Ваальса. Это очень слабые силы притяжения между флуктуирующими дипольными моментами атомов и молекул, возникающими в результате движения электронов в атомах и молекулах. [c.334]

Роль флуктуаций. В приведённых рассуждениях не учитывались флуктуационные процессы — квантовые флуктуации дл.-магн. поля и дипольного момента атома, а также флуктуации мощности накачки, вибрации длины резонатора и т. д. Флуктуации ограничивают степень монохроматичности генерируемого излучения. Тем не менее монохроматичность лазерного излучения весьма высока. Предельная. монохроматичность, обусловленная квантовыми, флуктуациями, даётся - соотношением [c.547]

Очевидно, что каждый из четырех новых элементов роо, Ри. Рю> Ро1 является шпуром от элементов полной матрицы плотности системы атом + поле по квантовым числам спонтанно испущенных фотонов. Новые матричные элементы уже не зависят от индексов мод поля. Такой переход от полной матрицы плотности системы атом + поле к матрице, зависящей только от квантовых чисел одной подсистемы, в данном случае — атома, называется редуцированием. С помощью элементов атомной матрицы плотности мы можем найти среднее значение от любого оператора, действующего на динамические переменные атома. Например среднее значение дипольного момента атома, находящегося во внешнем [c.44]

Рассмотрим сначала среднее значение дипольного момента атома, находящегося в классическом поле лазера. Используя волновую функцию (6.13), находим, что [c.206]

Дипольный момент атома после прохождения через образец двух лазерных импульсов определяется следующим выражением [c.210]

Поскольку электрический дипольный момент атома дается вы ражением [c.36]

Индуцированный действующим полем Е дипольный момент атома p(i) равен —er(t) и, следовательно, пропорционален напряженности [c.85]

Так как матричный элемент от координаты диагонален в представлении параболических квантовых чисел (п, пх, П2), если можно ограничиться состояниями только одной рассматриваемой оболочки с данным главным квантовым числом, то постоянный дипольный момент атома имеет простой вид [c.92]

A l — комплексная амплитуда, не зависящая от времени дипольный момент атома. [c.15]

Световая волна к, имеющая направление поляризации е , может взаимодействовать с атомным дипольным моментом только в том случае, если дипольный момент атома Я- имеет компоненту [c.92]

Рис. 4.9. Зависимость функции взаимодействия W от угла X между дипольным моментом атома и поляризацией поля.

Если нам известны коэффициенты i и с , которые в принципе могут быть получены решением уравнений (5.22) и (5.23), можно вычислить различные важные средние значения, например дипольный момент атома [c.118]

Теперь уже будем выводить уравнения для величины (5.31). Читатель будет вполне прав, если а (/) будет рассматривать как меру дипольного момента атомов, т. е. припишет величине а смысл дипольного момента. После дифференцирования (5.31) по времени получаем [c.119]

Если рассматривать разложение (5.58) по векторам и как разложение в ряд Фурье, то есть не что иное, как фурье-компонента поляризации Р. Чтобы установить связь с микроскопическим представлением поляризации, т. е. с отдельными дипольными моментами атомов рд, вспомним, что поляризация Р связана с ними соотношением [c.126]

Как и в уравнениях (5.115), левые части описывают временное поведение дипольных моментов и атомной инверсии. Теперь рассмотрим правые части, в которых представлены причины временных изменений величин и d . Первый член в уравнении (5.116) содержит частоту перехода атома л, равную Поскольку в твердом теле для атомов возможны разные положения, частоты переходов отдельных атомов могут различаться. Учтем это индексом л. В результате взаимодействия атома с окружением колебания его дипольного момента будут затухать. Соответствующая константа затухания обозначена через у. Таким образом, первый член в правой части уравнения (5.116) описывает колебания и затухание дипольного момента атома в отсутствие взаимодействия со световым полем. Сумма по к, которая входит в уравнение (5.116), описывает взаимодействие всех мод К с рассматриваемым атомом. Множитель имеет особенно важное значение. Благодаря ему уравнения лазера оказываются нелинейны.мн, так как в них входит произведение величин и Этот член учитывает дипольный момент, который создается электрическим нолем, представленным амплитудой моды Но так как здесь мы имеем дело с двухуровневым атомом, поток энергии между атомом и полем зависит от внутреннего состояния атома. Если его электрон находится на верхнем уровне, то энергия атома будет преобразовываться в энергию дипольного момента. Если же атом находится в своем нижнем состоянии, то энергия будет передаваться (за счет поглощения) от поля атому. Это изменение направления учитывается множителем (1 , знак которого зависит от фактической заселенности двух атомных уровней. [c.136]

Чем больше временные константы (времена жизни) 1а л подсистем, состоящих из дипольных моментов атомов или мод поля, тем больший вес мы должны приписать данной частоте атома (о или поля (О при определении частоты генерации О. [c.144]

Основное отличие газового лазера от твердотельного в том, как движутся атомы газа. Координата одиночного атома теперь дается выражением Хр,+ t, где Хр, — координата атома ц, в момент времени / = О, а — его скорость. (Конечно, вследствие столкновений атомы перемещаются внутри распределения по скоростям, но на ансамбле атомов это не сказывается.) Будем считать, что возможны, любые углы между вектором поляризации моды светового поля % и дипольным моментом атома ц.. Таким образом, константа взаимодействия между модой Я и атомом ц. берется в виде [c.163]

Начнем с дипольного момента атома. В стационарном состоянии дипольный момент атома равен нулю, но под влиянием внешнего электрического (электромагнитного) поля поведение электронов в атоме можно передать пове- [c.197]

Допустим, что в некоторый момент времени электрический дипольный момент атома составляет [c.82]

Считая нелинейный член малым, выражения для наведённого дипольного момента атома или молекулы d — ех п макроскопич. поляризации Р (в изотропной среде Р = Nex , N — число частиц в единице объёма) можно получить, решая ур-ние (4) методом возмущений. Тогда ф-лы для иРимеютвид рядов по степеням поля Е. Коэф. разложения оказываются тензорами второго, третьего и более высоких порядков [c.293]

С. ансамбля излучателей обусловливается воздействием поля, испущенного одним из осцилляторов, на все остальные излучатели ансамбля. Именно это воздействие способно привести к когерентизации процесса испускания излучения ансамблем осцилляторов. Эфф. самонаведение корреляций между дипольными моментами осцилляторов возможно лишь в том случае, когда время этого процесса меньше времени релаксации дипольного момента атома Г,, а также меньше Т1 (обычно Т < Т" ). Таким образом, С. представляет собой нестационарный процесс, протекающий за время, меньшее Т1 и Гд. Установление корреляций между излучателями происходит самопроизвольно в процессе излучения, этим С. отличается принципиально от нестационарных когерентных процессов, обусловленных вкеш. когерентной накачкой, таких, как самоиндуци-рованная прозрачность, фотонное эхо и др. [c.431]

Важной характеристикой С. является время задержки импульса ij, определяемое по моменту наблюдения максимума импульса, к-рое примерно на порядок превосходит длительность самого импульса С. ( о tKlnJV). Такая задержка импульса С. объясняется тем, что процесс распада начинается с изотропного спонтанного излучения, и лишь благодаря взаимодействию атомов через поле излучения в системе происходит нарастание корреляций дипольных моментов атомов, к-рые достигают макс, значения как раз в момент io. [c.431]

В результате взаимодействия с электромагнитной волной атом приобретает дополнительную энергию Н. В последующем изложении мы будем считать, что энергия Н обусловлена взаимодействием электрического дипольного момента атома с электрическим полем Е электромагнитной волны (электродипольное взаимодействие). Рассмотрим теперь электрон в атоме, ответственный за данный переход l-v2, и пусть г есть радиус-вектор этого электрона относительно атомного ядра. В классическом случае электрический дипольный момент, соответствующий данному радиус-вектору г, равен просто i = er, где е — заряд электрона (с соответствующим знаком). При этом энергия взаимодействия Н с внешним электрическим полем запишется в виде [c.35]

Сначала займемся изучением явления поглощения. С этой целью рассмотрим обычную двухуровневую схему и предположим, что в момент времени t = О атом находится в основном состоянии 1 и что с ним взаимодействует монохроматическая электромагнитная волна на частоте ш. С классической точки зрения атом в результате взаимодействия с электромагнитной волной приобретает допол[1нтельную энергию Н. Например, это может произойти при взаи одейстЕии электрического дипольного момента атома Цг с электрическим полем Е электромагнитной волны (Я = Це-Е). В данном случае будем говорить об электрическом дипольном взаимодействии. Однако это не единственный вид взаимоденствня, благодаря которому может произойти переход. Например, переход может осуществиться вследствие взаимодействия магнитного дипольного момента атома ц,п с магнитным полем В электромагнитной волны (Цт В, магнитное дипольное взаимодействие). Чтобы описать эволюцию этой двухуровневой системы во времени, необходимо обратиться к квантовой механике. Иными словами, если классическое рассмотрение приводит к энергии взаимодействия Н, то квантовомеханический подход вводит гамильтониан взаимодействия Ж. Вид этого гамильтониана можно найти из классического выражения для энергии Н с помощью хорошо известных правил квантовой механики. Однако в данном случае точный вид выражения для гамильтониана Ж нас не интересует. Следует лишь заметить, что гамильтониан Ж является синусоидальной функцией времени, частота м которой рав[1а частоте падающей волны. Таким образом, имеем [c.527]

Наиболее общим масштабом является естественнаи ширина атомных уровней. Действительно, принимать во внимание изменение энергии состояния надо лишь в тех случаях, когда оно сравнимо или превышает естественную ширину 1,. Условие бЙГп > ( , естественно, нельзя в общем случае заменить численным условием, так как где — частота перехода в состоиние с меньшей энергией, а V — матричный элемент дипольного момента атома. Обе величины, ш и К, не одинаковы для различных состояний п и различных переходов из этих состояний. Анализ числовых значений показывает [7], что величина для атомов обычно лежит в пределах 10" > > 10 с" (т. е. в пределах см ). Соответственно для грубых оценок можно пользоваться величиной 10" с 10 см . Величина для атомарных ионов и простых молекул (например, двухатомных) того же порядка величины [8]. [c.39]

Возникновение одно- или многофотонного возбуждения атомов (молекул) приводит к изменению средней заселенности состояний. Если в отсутствие возбуждения все атомы находятся в начальном состоянии п, то при возбуждении определенная часть атомов находится в состоянии га. Соответственно средний дипольный момент атома будет равен сумме дипольпых моментов в состояниях ге и га с соответствующими весами, определяемыми полной вероятностью нахождения атома в том или ином состоянии (а для ансамбля атомов — числом атомов, находящихся в соответствующем состоянии). Таким образом, величина среднего дипольного момента имеет вид [c.55]

В заключение остановимся на структуре теории лазера и на плане ее изложения в книге. В строгой логической форме структура теории лазера следующая. В качестве исходного мы имеем последовательное квантовое теоретическое описание атомов и светового поля, которое было дано в гл. 7 первого тома. Соответствующие уравнения описывают взаимодействие между атомами и световым полем. Но дополнительно как атомы, так и световое поле связаны с окружающей средой, например поле связано механизмом потерь с зеркалами, а активные атомы взаимодействуют с кристаллической решеткой (рис. 1.7). Взаимодействие поля и атомов с соответствующей окружающей средой ведет к затуханию и флуктуациям, которые мы рассматривали в первом томе. С учетом всего этого выводятся основные уравнения квантовой механики, описывающие лазер, который рассматривается как незамкнутая система. Если усреднить эти основные уравнения по флуктуациям тепловых резервуаров, представляющих окружающую среду, и вычислить соответствующие квантовомеханические средние, то мы придем к по-луклассическим уравнениям лазера. Исключив из этих уравнений дипольные моменты атомов и выполнив усреднение по фазам, можно получить скоростные уравнения. Скоростные уравнения имеют более простую структуру, чем полные квантовомеханические уравнения, по крайней мере в отношении интерпретации и решения. По этой причине возникает противоречие между требованием логической последовательности изложения и требованием его педагогичности. [c.32]

Детерминированные уравнения 208 Детерминированный хаос 210, 211 Двухмодовый режим 98, 100 Двухфотопный лазер 217, 316 Дипольный момент атома 92, 114, 117 [c.344]

Теория Ш. я. основана на квантовой теории атома. В электрич. поле напряженности Е атом приобретает дополнит, энергию V = — (рЕ), где р — дипольный момент атома, что приводит к изменению (смещению) его уровней энергии. Для атомных систем, имеющих центр симметрии, в отсутствии ноля среднее значениер равно нулю м. V = 0. Однако во внешнем поле у любой системы заряженных частиц возникает индуцированный дипольный момент = аЕ, где а — поляризуемость. В этом случае дополнительная энергия [c.424]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...