- •Методичні вказівки
- •1 Загальні відомості
- •2 Квантові переходи. Форма і ширина спектральній лінії
- •2.1 Основні питання теми
- •2.2 Основні формули теми
- •2.3 Приклади розв’язання задач
- •2.4 Завдання для самостійного вирішення
- •2.5 Основні вимоги до знань та умінь студентів
- •2.6 Питання для самоконтролю :
- •3 Створення інверсної населеності, посилення і поглинання в квантовій системі
- •3.1 Основні питання теми.
- •3.2 Основні формули теми.
- •3.3 Приклади розв’язання задач
- •3.4 Завдання для самостійного вирішення
- •3.5 Основні вимоги до знань та умінь студентів
- •3.6 Питання для самоконтролю :
- •4 Резонатори квантових приладів
- •4.1 Основні питання теми
- •4.2 Основні формули теми.
- •4.3 Приклади розв’язання задач
- •4.4 Завдання для самостійного вирішення
- •4.5 Основні вимоги до знань та умінь студентів
- •4.6 Питання для самоконтролю :
- •5 Прилади квантової електроніки та їх застосування
- •5.1 Основні питання теми
- •5.2 Основні вимоги до знань та умінь студентів
- •5.3 Питання для самоконтролю :
- •Рекомендова література:
- •Додаток
- •1 Фізичні сталі
- •2 Показник заломлення деякіх речовин
- •3 Одиниці фізичних величин (співвідношення для переводу в сі)
- •1 ЕВ (електрон-вольт) – 1,60210-19 Дж – 1,60210-12 ерг
- •1 Д (дебай) – 3,33610-30 Клм – 110-18 ед.Сгс
- •4 Значення для різних речовин m та n
Міністерство освіти і науки України
Сумський державний університет
Конотопський інститут
Кафедра електронних приладів і автоматики
Методичні вказівки
до практичних занять та самостійної роботи
з дисципліни „Квантова електроніка” для студентів напряму підготовки 6.050802 „Електронні пристрої та системи”
Конотоп 2010
Методичні вказівки до практичних занять та самостійної роботи студентів/
Укладач: Бурик І. П.- Конотоп, 2010. – 30 с.
Кафедра електронних приладів і автоматики
Зміст
Вступ…………………………………………………………………………….. |
4 |
1 Загальні відомості………….............................................................................. |
5 |
2 Квантові переходи. Форма і ширина спектральної лінії............................... |
8 |
2.1 Основні питання теми………………………………………………….
|
8 |
2.2 Основні формули теми…………………………………………………
|
8 |
2.3 Приклади розв’язання задач…………………………………………..
|
9 |
2.4 Завдання для самостійного вирішення………………………………...
|
11 |
2.5 Основні вимоги до знань та умінь студентів…………………………
|
13 |
2.6 Питання для самоконтролю……………………………………………. |
13 |
3 Створення інверсної населеності, посилення і генерація у квантових системах …………………………………………………………………………. |
14 |
3.1 Основні питання теми…………………………………………………..
|
14 |
3.2 Основні формули теми………………………………………………….
|
14 |
3.3 Приклади розв’язання задач…………………………………………...
|
15 |
3.4 Завдання для самостійного вирішення………………………………...
|
18 |
3.5 Основні вимоги до знань та умінь студентів…………………………
|
20 |
3.6 Питання для самоконтролю……………………………………………. |
21 |
4 Резонатори квантових приладів......................................... …………………... |
22 |
4.1 Основні питання теми…………………………………………………..
|
22 |
4.2 Основні формули теми………………………………………………….
|
22 |
4.3 Приклади розв’язання задач…………………………………………...
|
23 |
4.4 Завдання для самостійного вирішення………………………………...
|
25 |
4.5 Основні вимоги до знань та умінь студентів…………………………
|
27 |
4.6 Питання для самоконтролю……………………………………………. |
27 |
5 Прилади квантової електроніки та їх застосування…………………………. |
28 |
5.1 Основні питання теми…………………………………………………..
|
28 |
5.2 Основні вимоги до знань та умінь студентів…………………………
|
28 |
5.3 Питання для самоконтролю……………………………………………. |
28 |
Рекомендована література…………................................................................... |
29 |
Додатки................................................................................................................ |
30 |
ВСТУП
Метою вивчення студентами дисципліни «Квантова електроніка» є вивчення фізичних основ квантової електроніки, класичних основ теорії електромагнітного поля і сучасної теорії розповсюдження випромінювання в неоднорідних і нелінійних середовищах; знайомство студентів з методами підсилення генерації електромагнітного випромінювання шляхом використання ефекту індукційного випромінювання в квантових систем та властивостями квантових генераторів і підсилювачів, їх застосування; вивчення активних лазерних середовищ; процесом розповсюдження електромагнітної хвилі; з приладами квантової електроніки та застосування їх у галузях науки та техніки.
В процесі вивчення даної дисципліни розглядаються теоретичні основи квантової електроніки, способи створення інверсної населеності в середовищах, принцип роботи оптичних резонаторів та їх типи, поняття та властивості лазерного випромінювання, прилади квантової електроніки та їх застосування.
В результаті вивчення курсу «Квантова електроніка» студент повинен:
ЗНАТИ на понятійно-аналітичному рівні сформованості:
- взаємодiї випромiнювання зi зв'язаними електронами у квантово-активних речовинах;
- методiв та схем iнвертування (накачки);
- методiв розрахунку характеристик рiзних лазерiв;
- основних фiзичних ефектiв, застосовуваних у квнтовiй електронiцi;
- режими роботи лазерiв.
ВМIТИ на діагностичному рівні сформованості:
- класифiкувати дiаграми енергетичних рiвнiв випромiнюючих активних речовин;
- застосовувати математичнi знання для розрахунку квантових приладiв;
- використовувати лазерне випромiнювання як носiя iнформацiї i як потiк когерентного випромiнювання в рiзного приладах та системах;
- класифiкувати лазери та лазернi системи за фiзичними ознаками;
- користуватися спецiальною та науковою лiтературою з квантової електронiки та лазерної технiки.