Двухуровневые системы

Двухуровневая система. Найти решение системы с гамильтонианом [c.268]

Двухуровневая система (рис. 35.2). Пусть к моменту времени / на уровне I находится n (i) частиц, а на уровне 2 — 2(0 частиц. Тогда число частиц, осуществляющих переход 1 2 за время с1(, равно В сИ. [c.272]

Рис. 35.2. Вероятности переходов в двухуровневой системе

Особенностью процесса оптического возбуждения двухуровневой системы является невозможность перевести в возбужденное состояние более половины частиц и, следовательно, невозможность создать инверсную заселенность уровней. Действительно, при и— оо из (35.17) и (35.18) видно, что П1 = П2 = п12. Этот результат непосредственно связан с наличием вынужденного испускания. [c.274]

Спин в магнитном поле имеет два энергетических состояний и, следовательно, является двухуровневой системой. Все двухуровневые квантовые системы обладают рядом общих свойств, которые, в частности, были рассмотрены в 48 на примере двухуровневого атома. Спин в переменном магнитном поле ведет себя аналогично двухуровневому атому в переменном электрическом поле. [c.259]

Рис. 29. Переходы в двухуровневой системе

Рассматривая принцип действия лазера, было принято, что уровень 2 начальный, а уровень 1 конечный данного лазерного перехода. Создание состояния инверсной населенности в двухуровневой системе с помощью внешней накачки весьма затруднительно вследствие равенства В 2 = 21- Для получения инверсной населенности Н. Г. Басовым и А. М. Прохоровым была предложена трехуровневая система (рис. 33, а). При интенсивной накачке происходит поглощение, вызывающее переходы с основного уровня / на уровень 5, вследствие чего уменьшается населенность уровня I и возрастает населенность уровня 3. Спустя некоторое время, часть частиц возвращается на уровень /, а часть переходит на уровень 2. При этом скорость перехода частиц с уровня 3 на уровень 2 больше, чем с уровня 2 на уровень 1. В результате на уровне 2 происходит накопление [c.62]

Дальнейшее увеличение интенсивности накачки уже не сможет изменить создавшегося положения, так как в случае равенства iVj = произведение B Uy,N будет равно Во и М , при любом значении и . Отсюда следует, что в такого рода двухуровневой системе под действием световой накачки получить инверсию невозможно. Для осуществления инверсии необходимо иметь по крайней мере три уровня. В твердотельных лазерах используются вещества, работающие как по трех-, так и по четырехуровневой схеме. К первым относятся лазеры на рубинах, ко вторым — лазеры, в которых в качестве рабочего тела используются стекла с примесью неодима. [c.20]

Простейшими квантовыми устройствами, в которых используется индуцированное излучение, являются двухуровневые системы. [c.505]

Смысл активного контроля заключается в компенсации технологических погрешностей в процессе обработки деталей, тем самым повышается точность и надежность станков. Встроенные САК часто используются как источники дополнительных обратных связей для организации коррекции параметров законов программного и адаптивного управления технологическим оборудованием. Примерами могут служить системы активного контроля с коррекцией скорости съема, припуска, с компенсацией силовых деформаций, с температурной коррекцией и т. п. [1, 24]. Получили также распространение двухуровневые системы управления точностью обработки, сочетающие оперативный контроль с под-наладкой. [c.272]

Рис. 6.55. Структурная схема двухуровневой системы управления (декомпозиция задачи управления)

Описанный процесс можно наглядно пояснить, используя векторную модель двухуровневой системы и считая, что площади импульсов I и 2 равны соответственно 9]=rt/2 и 9, =71. Полагаем, что [c.355]

Установлено три кода классификационной группировки уровней в структуре технического обеспечения САПР одноуровневая — система, построенная на основе средней или большой ЭВМ со штатным набором периферийных устройств, включая средства обработки графической информации двухуровневая — система, построенная на основе средней или большой ЭВМ и взаимосвязанных с ней одного или нескольких автоматизированных рабочих мест (АРМ), имеющих собственную ЭВМ трехуроппевая — система, построенная на основе большой ЭВМ, нескольких АРМ и периферийного программно-управляемого оборудования для централизованного обслуживания этих АРМ, или на основе большой ЭВМ и группы АРМ, объединенных в вычислительную сеть. [c.114]

Из npo Tt>ix соображений следует, что для двухуровневой системы с помощью оптической накачки нельзя получить инверсную населенность. [c.382]

Указание. Представить гамильтониан в виде Н = (Е - -Ei)N+ + ilS. Таким образом, эволюция двухуровневой системы может быть оипсака в терминах фиктивного вектора S [99]. [c.267]

Следует отметить, что еще в 20-х гг. Вавилов искал экспериментальную зависимость коэффициента поглощения от интенсивности падающего светового потока. Однако в то время такую зависимость обнаружить не удалось, хотя интенсивность потока изменялась в опытах в 10 раз. Для обнаружения эффекта насыщения в двухуровневых системах нужны еще более мощные (лазерные) потоки. Из формул (35.17) — (35.19) следует, что нелинейность проявляется, если (при малых 12 и 21) u>A2l 2B2l = 4nhv . В этом случае вероятность вынужденного испускания превосходит вероятность спонтанного испускания. [c.274]

Примерный ход зависимостей и 2 от Дмцак, т. е. от интенсивности внешнего возбуждающего излучения, представлен на рис. 35.6. Число частиц на уровне 3 согласно (35.23) ничтожно мало, т. е. уровень 3 является своеобразным перевалочным пунктом, на котором частицы долгое время не задерживаются. Из рисунка видно, что по мере роста ц ак значение 2 быстро растет, а значение 1 уменьшается. В отличие от двухуровневой системы в данном случае число частиц на исходном уровне 1 может снизиться до нуля, а все п частицы могут сосредоточиться на метастабильном уровне 2. После точки пересечения кривых 2( пак) и [( нак) возникает инверсная заселенность уровней ( 2> 1)- Кривые пересекутся при [c.276]

Коэффициенты р , б т, ст , р и т т для газового лазера рассчитаны Лэмбом ). При расчете предполагалось, что активная среда может рассматриваться как двухуровневая система, обладающая инверсной населенностью. Величины коэффициентов, входящих в соотношения (11.4.8), зависят от собственных частот резонатора от степени инверсии населенности, от времени релаксации верхнего и нижнего рабочих уровней и от ширины линии поглощения. С учетом (11.4.8) укороченные уравнения для амплитуды и фазы я-й моды лазера примут вид [c.362]

Двухуровневая система. Выясним некоторые особенности активированного диэлектрика, допустив вначале, что он обладает двумя уровнями энергии 1 2 и Wi, эти уровни будем считать простыми, невырожденными в отличие от них энергетические уровни, которым может соответствовать несколько различных волновых функций, называют вырожденными. Переход 2 1 сопровождается выделением, а / - 2 — поглощением энергии. Излучение энергии будет преобладать над поглощением, если населенность > iVj (для простых невырожденных уровней), т. е. если на верхнем уровне излучательного перехода находится большее число частиц, чем на нижнем. Переходы с поглощением (/ - 2) и с выделением (2 /) энергии наблюдаются непрерывно возбужденные состояния не являются устойчивыми. Средняя продолжительность пребывания частиц в возбужденном состоянии называется временем жизни т метастаб ильного состояния. Такое состояние, когда > N , достигается особыми методами — инверсией населенности. Под этим понимают процесс образования избыточной концентрации частиц (населенности) на высоких уровнях с возможностью переходов на низшие уровни. Энергии квантов на высших уровнях, например, на уровне IFj распределены в некотором интервале значений F. Плотность распределения частиц по энергии [c.215]

Реализация двухуровневой системьЕ оценки допустимости дефектов иллюстрируется схемой на рис. 5.10. При одноуровневой системе (штриховые линии) дефект признают или допустимым, если А < Адр, или недопустимым, если А > Лдр. При двухуровневой системе (сплошные линии) для дефектов с А > Ле,, определяют их форму. Если дефект оценен как плоскостной, его признают безусловно недопустимым. Если же дефект объемный, то его допустимость оценивают на другом, более мягком уровне [c.217]

Схема возбуждении (вверху) и зондирования (вни , у) в активной лааеркой спектроскопии на примере двухуровневой системы а — одкофотонное возбуждение возбуждение за счёт однофотонного поглощения) ж однофотонвое. зондирование с помощью регистрации изменений в поглощении или усилении (пунктир) б — возбуждение с помощью двухфотонного поглощения и комбинационного рассеяния света (КРС) зондирование осуществляется аа счёт антистоксова или стоксова (пунктир) КРС, а также двухфотонного поглощения или усиления (пунктир). [c.38]

В двухуровневой системе 26 i, —-2Pi имеют место переходы между S- и Р-подуровнями сверхтонкой структуры С проекциями квантового числа сумлгарпого момента F ядра и электрона, равными 1,0 п —1 (рис. 2). Т. к. разности энергий для 1тереходов с 1 [c.155]

ЗОНЫ ширины d. Для упрон1,ення картины можно ограничиться рассмотрением двухуровневой системы — 2Р /, что оправдано при не слигпком сильных полях в этом случае влияние уровня сказывается слабо [c.155]

Существуют методы создания инверсии населённости в двухуровневых системах [2], однако усиление при этом носит нестационарный во времени характер, что для практич. приложений в большинстве случаев неприемлемо. Наиболее эфф. методом, обесиечивающим стационарное усиление, является трёхуровневый метод. На систему парамагн. частиц, обладающих во внеш. магп. поле Н тремя (и более) подуровнями 6 i, 2, воздействуют вспомогат. из- [c.334]

ТО в спектральном контуре поглощения (усиления) этой волны образуется провал на частоте Длительность существования провала определяется временем жизни частиц на возбуждённом уровне. Перестройкой частоты пробного пучка удаётся измерить естеств. форму линий перехода, совпадающую с формой провала в насыщенном спектре поглощения (усиления) и обычно скрытую неоднородным (в газе — доплеровским) уширением. Этим методом можно также определить времена релаксации двухуровневой системы, Т. о., Н. с. позволяет измерять параметры одиночного оптич. резонанса, не поддающиеся измерению методами линейной спектроскопии. Циркулярно поляризованная волна накачки может индуцировать в среде гиротропию для пробной световой волны. [c.306]

Оптико-гальваническая спектроскопия использует резонансное одно- или ыногофотонное поглощение в исследуемой двухуровневой системе, к-рое регистрирует- [c.309]

Среди нестационарных процессов вынужденного рассеяния Света особое место занимает комбинац. рассеяние (КР), к-рое широко используется для измерения спектроскопич. параметров среды. При КР падающее излучение частоты Шд преобразуется в излучение стоксовой частоты д за счёт возбуждения колебаний среды на частоте Q (Юд = Юд 4- 3). Нестационарное вынужденное КР может быть обусловлено как инерционностью, напр. молекулярных колебаний (конечными временами затухания колебат. энергии Тх и дефазиров-ки Т , см. Двухуровневая система), так и расстройкой групповых скоростей волн накачки Мд и стоксовой волны Цд. Эффекты, связанные с (в конденсир. средах ж с), могут наблюдаться в чистом ви- [c.339]

Термин нутация заимствован из теории гироскопов. Его использование основано на том, что ур-ния для двухуровневой системы, описывающие эволюцию отклика вещества на воздействие резонансного эл.-магн. излучения, в векторном представлении аналогичны ур-ниям для симметричного волчка. Согласно этим ур-ниям, вектор Блоха, изображающий мгновенное состояние системы, прецессирует под действием излучения на интервалах времени i Tj (Т2 —время поперечной релаксации) вокруг определённого направления с частотой 1 (м — соьа) 4 что соответствует изменению угла прецессии волчка, т. е. нутации. Нутационное движение вектора Блоха отражает колебательное поведение амплитуды наведённого полем дипольного момента резонансной частицы и разности населённостей её уровней энергии. [c.436]

Для описания отклонения системы от равновесия вводят дополнит, параметр к-рый в зависимости от вида релаксац. процесса может иметь разл. физ. смысл (напр., величина может описывать отклонение концентрации возбуждённых молекул от равновесной, изменение заселённостей уровней для двухуровневой системы, концентрацию одного из компонентов хяи. реакции при хим. релаксации и т. п.). Для описания распространения звука в среде с релаксацией рассматриваются как Внеш. параметры, такие, как давление, плотность и темп-ра, так и внутр. параметр изменение к-рого со временем описывается ур-няем [c.328]

Эффект С. п. возникает в оптически плотных средах, когда влияние вещества на поле значительно, и представляет собой один из возможных режимов когерент-вого распространения коротких импульсов в резонансных средах. Его простейшее описание основано на использовании волнового ур-ния для медленно меняющейся амплитуды электрич. иоля импульса A(t, г) (полное поле =, 4ехр[ — ( at — г)]-)- к, с.) и ур-нии для матрицы плотности двухуровневой системы, записанных в предположении, что длительность импульса т нагкшого меньще времён продольной и поперечной релаксации. [c.409]

Дикке показал, что система N инвертированных двухуровневых атомов (с.м. Двухуровневая система) может спонтанно перейти в оси. состояние за время, обратно пропорциональное числу атомов т jV-. Этот эффект обусловлен наведением корреляций между дипольными моментами перехода пространственно разделённых излучателей, взаимодействующих друг с. [c.430]

Распространение мощных когерентных импульсов света в резоиансно-поглощающих средах (см. Самоинду-цированная прозрачность) также сопровождается соли-тОнЕЫми эффектами. Если длительность импульса Tq существенно меньше времён релаксации населённостей Ti и затухания свободной поляризации Т , то в результате поглощения в течение 1-й половины импульса и последующего усиления в течение 2-й половины импульса формируется стационарный волновой пакет, проникающий в среду на расстояние, существенно превышающее длину линейного поглощения (см. также Двухуровневая система). [c.577]

По окончании воздействия возбуждающего импульса амплитуда наведённой резонансной макроскопич. поляризации постепенно уменьшается (см. Затухание свободной поляризации). Это уменьшение обусловлено, во-первых, действием процессов необратимой релаксации (см. Двухуровневая система), к-рые ведут к потере когерентного возбуждения отд. излучателей с характерным временем Г2 = у (Т—однородная полуширина линии). Во-вторых, оно связано с расфазировкой колебаний диполей, вызванной различием их собств. частот Эфф. скорость затухания из-за расфазировки определяется временем rj для гауссовой ф-ции распределения собств. частот ш) это время определяется как [c.354]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...