Квантовых резонансов взаимодействие

J0.3. Взаимодействие квантовых резонансов [c.187]

Обычно каждый резонанс характеризуется несколькими способами (путями, модами) распада. Чем больше эффективная масса резонанса, тем больше различных способов для его распада или, как говорят, тем больше у него открытых каналов (сравните с аналогичным термином для ядерных реакций). Каждый из них характеризуется некоторой комбинацией распад-ных частиц, которая имеет тот же набор квантовых чисел и то же значение эффективной массы, что и резонанс. Обычные частицы (не резонансы) стабильны относительно сильных взаимодействий и распадаются либо слабым, либо электромагнитным способом, а некоторые из них р, e,y,vv их античастицы) стабильны относительно всех видов взаимодействия. [c.662]

Выход из этого затруднения был найден в 1964 г. Гелл-Ман-ном и независимо Цвейгом, выдвинувшими гипотезу, согласно которой все сильно взаимодействующие частицы и резонансы могут быть построены из трех фундаментальных частиц (полей) с дробными значениями квантовых чисел. Эти частицы Гелл-Манн назвал кварками , а Цвейг — тузами . [c.692]

В области а) большую роль играет изучение детальных корреляций между двумя или несколькими частицами, вылетающими в результате столкновения. Как мы видели в п. 5, с помощью таких корреляций удалось открыть большое число частиц-резонансов, у которых квантовые числа отличаются от квантовых чисел входного канала. В этой области также была проверена изотопическая инвариантность сильных взаимодействий (см., например, 7, п. 2). [c.375]

В 1944 г. К. К. Завойским был открыт парамагнитный резонанс — явление, связанное с квантовыми переходами в атомах под влиянием переменного магнитного поля. В 1946 г. впервые наблюдался резонанс, обусловленный квантовым взаимодействием магнитного момента атомного ядра с внешним радиочастотным полем. [c.412]

Квантовые М. основаны на квантовых эффектах и явлениях, возникающих при взаимодействии микрочастиц с магн. полем ядерном магнитном резонансе (ЯМР), электронном, парамагнитном резонансе (ЭПР), Зеемана эффекте, Джозефсона эффекте (см. / вантовый магнитометр, Сквид). [c.700]

Если эти условия для квантовых чисел не удовлетворяются, то эффективность резонанса в изменении потенциала взаимодействия значительно уменьшается. [c.14]

Кроме того, функция распределения вероятности зависит только или от координаты или только от импульсов. В квантовой механике, ассоциируемой с волновой функцией ц , в отличие от классической механики, квантовое состояние определяется только или координатой или импульсом. И. Пригожин представил функцию квантового состояния ц/ как амплитуду вероятности, для которой соответствующая вероятность р задается произведение амплитуды ij (q) и ц/(я ). Так что, функция квантового состояния у есть функция двух наборов переменных либо координат q и q , либо импульсов р и р . В эволюции квантовых систем И. Пригожин отводит ключевую роль резонансам Пуанкаре, чуждым локальному описанию поведения системы на уровне траекторий. Пуанкаре рассмотрел динамическую систему как характеризуемую суммой кинетической энергии ее частиц и потенциальной энергии, обусловленной их взаимодействием. Если взаимодействие отсутствует (потенциальная энергия равна нулю), то траектория движения частиц описывается интегрируемыми функциями. Пуанкаре доказал, что динамические системы в большинстве случаев являются неинтегрируемыми. Он также [c.66]

Релеевское и комбинационное рассеяние света обычно исследуется при использовании интенсивного монохроматического излучения с частотой, расположенной в области прозрачности кристалла. В этих условиях спектр рассеяния находится в области, далёкой от спектра люминесценции, и легко выделяется. Интенсивность рассеяния очень мала. Однако по мере приближения возбуждающей частоты к резонансу интенсивность рассеяния сильно возрастает. В резонансе релеевское и комбинационное рассеяния практически неотличимы (если не учитывать, что поглощение и испускание фотонов разделены между собой промежуточными процессами). Природа релеевского резонансного излучения с возбуждённого уровня, имеющего ширину 7, зависит от спектрального состава облучающего света. Если система облучается светом с непрерывным спектром в области 7, то имеет место резонансная люминесценция, т. е. происходит два независимых процесса поглощение и последующее испускание света со спектральным распределением, обусловленным шириной уровня квантовой системы 7. Если же система облучается монохроматическим светом шириной 70 <С 7, то испускаемая линия имеет ту же ширину 70 и форму, что и первичная. При этом поглощение и излучение представляют собой однофотонный когерентный процесс. Квантовая система помнит , какой фотон она поглотила. В этих условиях энергия квантовой системы в момент взаимодействия со светом не имеет определённого значения. Таким образом, при резонансной флуоресценции нельзя сказать, в каком состоянии, основном или возбуждённом, находится молекула. Как только квантовое состояние молекулы сделается определённым, например, при измерении в течение времени, малого по сравнению со временем жизни 1/7, излучаемая энергия, из-за короткого времени измерения (меньше 1/7), будет обладать шириной, не меньшей, чем естественная ширина 7. Итак, когда молекула в процессе поглощения и излучения находится в возбуждённом состоянии, оба процесса делаются независимыми и испускаемое излучение имеет естественную ширину. [c.19]

Величину взаимодействия электронного спина атома В и ядерного спина атома А авторы работы [249] предлагают контролировать за счёт включения и выключения лазерного импульса в световоде. Волновая функция возбуждённого состояния электрона атома В способна сильно перекрываться с ядрами атома А. Из рис. 6.8 видно, что затворы также образуют регулярную решётку и путём изменения напряжения на затворах можно изменить направление лепестков перекрывания с ближайшими атомами А, расстояние между которыми должно быть порядка 20 нм. Существенной является возможность селективного управления отдельным кубитом в условиях воздействия на световод лазерным импульсом с круговой поляризацией. Настройка в резонанс конкретного атома В возможна из-за штарковского сдвига его частоты перехода на затворе, расположенном вне световода над атомами В. Проблема лазерного охлаждения данного полупроводникового квантового компьютера может быть решена так, как это предлагается в патенте [21] и в работах [28, 29]. Имеются некоторые предпосылки считать (см., напр., работу [250]), что в качестве хладагента могут быть выбраны атомы кремния, возбуждение которых можно выполнять на длине волны 620 нм. [c.202]

Приготовление состояний с помощью дисперсионного взаимодействия. В разделе 16.1.2 мы показали, что измерение атомной переменной для перепутанной атомно-полевой системы приготавливает квантовое состояние поля. Здесь мы иллюстрируем эту схему приготовления состояний на примере взаимодействия атома в рамках модели Джейнса-Каммингса-Пауля при большой отстройке от резонанса. [c.503]

В разд. 2.32 мы видели, что при полуклассическом рассмотрении взаимодействия излучения с атомными системами, которые не связаны ни между собой, ни с какой-либо другой системой, возникают специфические трудности. Например, приходилось исключать все случаи, в которых частота некоторой компоненты поля излучения или какая-нибудь суммарная или разностная частота попадает в (острый ) резонанс с одной из частот переходов. [При последовательном квантовом описании удается избежать возникновения таких проблем путем автоматического учета различных механизмов затухания, например радиационного затухания (ср. пп. 3.111 и 3.112).] Указанным способом при применении результатов разд. 2.32 можно трактовать процессы, свободные от потерь (ср. разд. 2.23), такие как генерация высших гармоник и параметрические эффекты вне областей резонанса, но не многофотонное поглощение или излучение или вынужденное комбинационное рассеяние. Поэтому важно расширить модели таким образом, чтобы они позволяли правильно учесть ограниченную память атомной системы и были применимы для исследования резонансных эффектов (ср. разд. 2.31). С точки зрения уменьшения расчетных трудностей весьма целесообразными оказались модели, в которых взаимодействие всех отдельных атомных систем между собой и с другими системами со многими степенями свободы не учитывается в явном виде. Вместо такого учета в уравнения для отдельной атомной системы вводится глобальный механизм потерь в виде связи с тепловым резервуаром . Такой подход мы уже описали в разд. В2.27 и 2.24, и теперь мы можем непосредственно воспользоваться полученными там результатами. При этом мы обсудим наиболее подробно вычисление восприимчивостей первого порядка, а затем обобщим результаты на высшие порядки. [c.238]

Далее, возникновение двухвалентных частот С —Н молекулы С Нз (и аналогично двух деформационных частот) можно представить себе как результат резонанса между двумя осцилляторами С — Н. Такой резонанс совершенно тождественен резонансу двух связанных маятников или в квантовой теории — резонансу в атоме гелия (см. [8], стр. 79). Взаимодействие осцилляторов осуществляется через связь С не С. Как и в случае двух связанных маятников, результирующее движение можно рассматривать как суперпозицию симметричного и антисимметричного колебаний с несколько разными частотами, причем одна из них немного выше, а другая — немного ниже частоты, которую имела бы группа С—Н, е ли бы остальная часть молекулы оставалась неподвижной. Разность частот тем больше, чем больше взаимодействие осцилляторов. В данном случае она равна 86 см [c.214]

Сильновзаимодействуюшие частицы называют адронами. Известно несколько сот их разновидностей. Адроны участвуют во всех видах взаимодействий. Среди них различают мезоны, частицы с целочисленным значением спинового квантового числа, и барионы, частицы с полуцелым спином. Все адроны, за исключением, может быть, протона, нестабильны относительно сильного, электромагнитного или слабого взаимодействия. Адроны, нестабильные относительно сильного взаимодействия, принято называть резонансами. [c.970]

Двухуровневый атом. Наиболее простая ситуация при взаимодействии электромагнитного излучения с атомом возникает тогда, когда можно считать, ч го излучение влияег лишь на два состояния атома, а его влияние на остальные состояния пренебрежимо мало. Ясно, что возможность такого подхода обусловливае 1ся как свойст вами энергетического спек тра и состояний атома, так и свойствами излучения. Для этого необходимо, чтобы излучение было достаточно когерентным, ширина линий излучения была достаточно малой и, кроме того, центральная частота (О линии излучения находилась в резонансе с частотой квантового перехода между соответствующими энергетическими уровнями, т. е. выполнялось условие ю = Ej — [c.257]

К сожалению, возможности проверки квантовой электродинамики ограничены эффектами, обусловленными процессами с участием сильно взаимодействующих частиц, потому что соответствующие диаграммы уже не поддаются точному расчету. В первую очередь начинает сказываться вкрапление р-мезонной линии, а также пионной петли в фотонную линию (рис. 7.69). В опытах первой группы эти поправки становятся существенными, начиная с уже доступных расстояний см. В опытах второй группы эта поправка сказывается по-разному, в зависимости от конкретных условий. Раньше всего вклад диаграммы рис. 7.69, а становится заметным в р-мезонном резонансе для процессов е" -f е+ е + е и е + е Г + j,+. Оба экспериментальных сечения при энергии 765 МэВ, соответствующей массе р-мезона, имеют отчетливые резонансы, следующие из расчетов по квантовой электродинамике. Это нарушение КЭД происходит уже на расстоянии порядка Ю см. Однако вдали от резонансов (или для процесса е + е е + е, в котором таких резонансов нет) поправки за счет сильных взаимодействий начнут сказываться только от расстояний порядка 5х X10 см, т. е. при энергиях столкновения порядка 10—15 ГэВ (в СЦИ). Ускорители на встречных пучках на такие энергии сейчас строятся. На них можно будет провести последнюю проверку пределов применимости КЭД. При более высоких энергиях эффекты [c.395]

При взаимодействии налетающей частицы с ядром — мишенью — может образоваться составное ядро — нестабильная ядерная система, обладающая рядом квазиста-ционарных уровней. Ширина уровня Г связана с временем жизни т квазистационарного состояния соотношением Т = п х. Если энергия частицы в системе центра инерции близка к энергии одного из уровней составного ядра, то вероятность образования составного ядра становится особенно большой, и сечения ядерных реакций резко возрастают, образуя резонансные максимумы, При этом (в случае изолир. резонанса) сечение реакции и определяется Б,— В, ф. Аналогичная ситуация имеет место при взаимодействии элементарных частиц, если их полная энергия в системе центра инерции (масса системы) близка к массе нестабильной частицы — резонанса С подходящими квантовыми числами (е ц-ном, чётностью, странностью И Т. д.). [c.227]

При взаимодействии световых полей в условиях одно- или многофотонных резонансов с квантовыми переходами в среде когерентными наз. нсстацнонарные процессы, за время развития к-рых фазовые соотношения между полем и откликом вещества не успевают существенно иарупштъся релаксацией (см. Оптическая нутация, Самоиндуцированная прозрачность. Фотонное эхо). В противоположном случае процессы становятся некогерентными (см., напр., Насыщения эффект.], [c.396]

Ур-ние (22) не является замкнутым, если неизвестны ур-ния, описывающие состояние вещества (материальные ур-ния). Написать систему материальнь[х ур-ний в общем случае трудно, т. к. каждое вещество достаточно индивидуально. Однако в случае резонансного взаимодействия излучения с веществом последнее можно описывать как квантовую систему, обладающую лишь двумя энергетич. состояниями. Реальная сложность спектра каждого конкретного вещества для мн. задач несущественна, т. к. 2 энергетич. состояния, находящиеся в резонансе с эл.-магн. полем, взаимодействуют с ним сильнее, чем все остальные энергетич. состояния. При описании активной среды как двухуровневой квантовой системы теряются нек-рые частности, связанные с конкретным веществом, но приобретается универсальность описания активных сред. [c.550]

Метод параэлектрического резонанса аналогичен методу магн. резонанса, за исключением того, что изменения траектории частиц обусловлены взаимодействием электрич. моментов молекул с неоднородными электрич. полями, а квантовые переходы между ними вызваны колебаниями электрич. доля в резонаторе. Интенсивность пучка может быть увеличена за счёт использования четырёхполюсных или шестиполюсных электродов, создающих пространств, фокусировку пучка. Применяется также сочетание обоих методов вапр., однород- [c.199]

Спектроскопия двойного резонанса реализуется при резонансном взаимодействии двух достаточно интенсивных монохроматич. световых полей с одной и той же квантовой системой (атомом, молекулой и т. и. рис. 3). Резонансное лазерное излучение с частотой (Й1 изменяет распределение населённостей энергетич., состояний поглощающей системы, а ла- [c.307]

Оптические реперы. Используемые в СВЧ-диапазоне методы получения узких спектральных линий оказались не применимыми в оптич. области спектра (доплеровское уширение мало в СВЧ-диапазоне). Для О. с. ч. важны методы, н-рые позволяют получать резонансы в центре спектральной линии. Это даёт возможность непосредственно связать частоту излучения с частотой квантового перехода. Перспективны три метода метод насыщенного поглощения, двухфотонного резонанса и метод разнесённых оптич. полей. Осн. результаты по стабилизации частоты лазеров получены с помощью метода насыщенного поглощения, к-рый основан на нелинейном взаимодействии встречных световых волн с газом. Нелинейно поглощающая ячейка с газом низкого давления может находиться внутри резонатора лазера (активный репер) и вне его (пассивный репер). Из-за эффекта насыщения (выравнивание населённостей уровней частиц газа в сильном поле) в центре доплеровски-уширен-ной линии поглощения возникает провал с однородной шириной, к-рая может быть в 10 —10 раз меньше доплеровской ширины. В случае внутренней поглощающей ячейки уменьшение поглощения в центре линии приводит к появлению узкого пика на контуре зависимости мощности от частоты генерации. Ширина нелинейного резонанса в молекулярном газе низкого давления определяется прежде всего столкновениями и эффектами, обусловленными конечным временем пролёта части- [c.451]

Изучение П. статич. и динамич. методами даёт ценную информацию о магн. моментах частиц, их энерге-тич. спектрах и взаимодействиях, о тонких деталях внутр. структуры веществ. П. используется в методах магнитного охлаждения до сверхнизких темп-р, в квантовой электронике (см. Мазер) и др. См. также Электронный парамагнитный ре.зонанс, Ядерный магнитный резонанс. [c.533]

В сильном взаимодействии П. и нейтрон имеют одинаковые свойства и рассматриваются как два зарядовых состояния одной частицы — нуклона, к-рому приписывается квантовое число изотопический спин I = /j (см. Изотопическая инвариантность). Важнейшее проявление сильного взаимодействия с участием П,— адерные силы, связывающие нуклоны в ядре. При теоретик, описании сильного взаимодействия П. плодотворным оказался подход, основанный на предположении о том, что П. окружён облаком виртуальных частиц, н-рые он непрерывно испускает и поглощает. Взаимодействие П. с др, частицами рассматривается как процесс обмена виртуальными частицами. Напр., ддерные силы и низкоэвергетич. процессы объясняются в основном обменом виртуальным пионом между нуклонами. Эксперим. данные по рассеянию П. и нейтронов более высоких энергий объясняются участием в виртуальных процессах наряду с отд. пионами групп пионов, д также разл. меэоивых резонансов. [c.165]

Импульсные методы получили распространение в ЯМР, ЯКР и отчасти в ЭПР. При этом вещество подвергается действию короткого мощного радиочастотного импульса, переводящего систему частиц в когерентное нестационарное квантовое состояние, являющееся суперпозицией состояний ) II / ). Возникающее при этом движение ансамбля частиц (в случае магн. резонанса — когерентная прецессия спинов вокруг постоянного магн. поля) генерирует в датчике сигнал свободной индукции Взаимодействие частиц друг с другом и с раз л. полями приводит к потере когерентности и затуханию Р(Ь) с характерным временем поперечной релаксации Т2. Ф-ция Р(%) содержит полную информацию о спектре поглощения и связана с ним преобразованием Фурье. Применение двух и более последоват. импульсов позволяет частично компенсировать потерю когерентности (см. Спиновое эхо), ч.то повышает чувствительность и разрешающую способность метода. [c.235]

Размерные магнитоакустич, явления также более информативны, чем их аналоги в массивных образцах, т. н. геометрические осцилляции, гигантские квантовые осцилляции, магнитоакустич. резонансы (см. Акусто-алектронное взаимодействие). [c.247]

СТРАННЫЕ ЧАСТЙЦЫ — адроны, обладающие ненулевым значением квантового числа странности 3 (в отличие от обычных , нестранвых адронов, вапр. я-мезонов, нуклонов, для к-рых 5 = 0) и нулевыми анВчениями др. специфич. характеристик адронов — очарования, красоты. К С. ч. относятся К-мезоны, гипероны, нек-рые резонансы. Все С. ч. нестабильны. Странные резонансы распадаются очень быстро (за время л, 10 с) за счёт сильного взаимодействия, суммарная [c.698]

Одновременно с Ф. атомного ядра началось быстрое развитие Ф. элементарных частиц. Первые большие успехи в этой области связаны с исследованием космич. лучей. Были открыты мюоны, пи-мезоны. К-мезоны, первые гипероны. После создания ускорителей на высокие энергии началось планомерное изучение элементарных частиц, их свойств и взаимодействий были экспериментально наблюдены (по их взаимодействию) 2 типа нейтрино и открыто большое число новых элементарных частиц, в том числе т. и. резонансов, ср. время жизни к-рых составляет всего 10" —10 с. Обнаруженная универсальная взаимопрев-ращаемость элементарных частиц указывала на то, что не все эти частицы элементарны в абс. смысле этого слова, а имеют сложную внутр. структуру. Теория элементарных частиц и их взаимодействий (сильных, эл.-магн. н слабых) составляет предмет квантовой теории поля—совр. интенсивно развивающейся теории. [c.314]

Состояния ядер, входящих в состав одного изотопич. мультиплета, наз. аналоговыми состояниями. Вследствие изотопич. инвариантности ядерных сил структура (чисто ядерная) этих состояний одинакова, а все отличия в их свойствах обусловлены эл.-магн. взаимодействием. Напр., энергии связи аналоговых состояний одинаковы с точностью до различия кулоновских энергий в ядрах данного мультиплета. С увеличением Z возрастает роль кулонов-ского взаимодействия. Поэтому в тяжёлых ядрах точность изоспина как квантового числа уменьшается. Тем не менее следы изоспиновой симметрии проявляются в том, что в разл. ядерных реакциях наблюдаются открытые в 1961 состояния, нестабильные по отношению к испусканию нуклона, к-рые являются аналогами основного или низших стабильных возбуждённых состояний соседнего ядра с меньшим Z (аналоговые резонансы). Напр., при рассеянии протонов на стабильном ядре А с числами нейтронов и протонов yV и Z (Го= Tz = (N—Z)/2) наблюдаются резонансы, отвечающие образованию составного ядра А + (Z4-1, ЛО в возбуждённом состоянии с квантовыми числами T=To + 4z, Гг = Го-72, входящем в тот же изотопич. мультиплст, что и осн. состояние соседнего ядра А + 1 (N-hl, Z), r=7 z=7 o+ /2- Однако эксперименты показали, fjo аналоговые резонансы имеют тонкую структуру, K-paji свидетельствует о том, что имеет место смешивание аналогового состояния, характеризуемого изоспином о + /г с др. возбуждёнными состояниями составного ядра, отвечающими изоспину Г= Го—V2 [c.687]

В отсутствие резонансов вычисление поправок на центробежное искажение и кориолисово взаимодействие методом возмущений приводит к эффективному вращательному гамильтониану или уотсониану [113, 118, 133, 134, 136 ], в котором последовательные члены содержат вторую, четвертую, шестую и т. д. степени компонент оператора углового момента. Эффективный вращательный гамильтоииан коммутирует с операциями молекулярной группы вращений и в отсутствие резонансов между состояниями, вызываемых центробежным искажением или корнолисовым взаимодействием, число К остается приближенным квантовым числом для симметричного волчка, а неприводимые представления группы D2 дают хорошую классификацию уровней асимметричного волчка. Для молекул типа сферического волчка центробежное искажение и кориолисово взаимодействие приводят к важному явлеиию частичного расщепления (2/+ 1)-кратного вырождения по k каждого уровня. Максимальное число расщепленных компонентов равно полному числу неприводимых представлений группы МС, входящих в приводимое представление Frv. Например, вращательный уровень с / = 18 основного колебательного состояния молекулы метана состоит из уровней с различными типами симметрии группы МС (см. табл. 10.14) [c.331]

Наибольший интерес представляет собой резонапспоо взаимодействие излучения с атомной системой, так как именно при резонансном взаимодействии, когда энергия кванта Ью равна энергии перехода электрона в спектре квантовой системы, вероятность взаимодействия максимальна. Именно факт максимального взаимодействия при наличии резонанса лежпт в основе селективного эффекта светового давления па атомные частицы. [c.99]

Наконец, надо обратить внимание, что двухуровневый атом, как квантовая система, имеющая лишь два состояния, качественно аналогичен квантовой системе со спином 1/2. Поэтому имеются далеко идущие аналогии между двухуровневым атомом в резонансном поло и частицей со спином 1/2 в магнитном поле. Соответственно тот же круг вопросов детально изучался, наблюдался и использовался ранее, чем в оптике, в ядерном магнитном резонансе и электронном парамагнитном резонансе [5, 6]. Поэтому при исследовании нестационарных эффектов, возникающих при резонансном взаимодействии излучения с ансамблем двух-уроппевых атомов, широко пспользуется Эта аналогия. [c.180]

В-третьих, мы должны иметь в виду при рассмотрении многофотонного резонанса с высоковозбужденными атомными состояниями, что типичные времена для обращения электрона по ридберговским эллиптическим орбитам могут быть больше длительности лазерного импульса. Тогда все резонансы исчезают, так как, пока электроны находятся далеко от атомного остова, их взаимодействие с атомным остовом сильно ослабевает. Например, в работе [6.45] не наблюдались резонансы с высоковозбужденными состояниями атома ксенона, имеющими главные квантовые числа выше 10 при длительности лазерного импульса порядка 100 фс. Для таких ридберговских состояний кеплеровский период обращения электрона составляет более 40 фс. Различные аспекты резонансной многофотониой ионизации в случае ультракоротких лазерных импульсов обсуждаются в работе [6.46 . [c.161]

Обе причины возмущения — резонанс Ферми и кориолисово взаимодействие— могут также приводить к типичным вращательным возмущениям. Пусть взаимодействие Ферми между двумя состояниями одного и того же типа симметрии очень мало, но оба уровня все же находятся очень близко друг к другу (это может иметь место в случае более высоких колебательных уровней), и пусть в то же время значения постоянных В таковы, что кривые, изображающие зависимость невозмущенного члена от квантового числа У, пересекаются между собой (см. фиг. 124, в книге Молекулярные спектры I). Тогда будут возмущаться только уровни, лежащив вблизи этой точки пересечения, и мы будем иметь типичный случай вращательного возмущения. [c.408]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...