Спектрально- оптические проявления немгновенности формирования релаксации

• Автор: Низовцев, Александр Павлович
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Минск
• Количество страниц: 178 c. : ил

ГЛАВА I. ОБЩЕ ИНТЖРОДИФФЕРЕНЦИАЛЪНЫЕ КВАНТОВО-КИНЕТИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ. ПРОЦЕССЫ РЕЛАКСАЦИИ И ИХ СПЕКТРМШО-ОПТИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ В СЛУЧАЕ СЛАБОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

§ 1.1. Общие квантово-кинетические уравнения

§ 1.2. Корреляционное приближение в теории релаксации

§ 1.3. Релаксация при отсутствии излучения

§ 1.4. Релаксация при слабом взаимодействии с излучением

§ 1.5. Линейная поляризуемость квантовых систем.

Поглощение на крыльях

§ 1.6. Поглощение, индуцированное взаимодействием

со средой
ГЛАВА 2. ЗАВИСИМОСТЬ ПРОЦЕССОВ РЕЛАКСАЦИИ ОТ ИНТЕНСИВНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ. НЕЛИНЕЙНЫЙ ОТКЛИК КВАНТОВЫХ СИСТЕМ
§ 2.1. Релаксация двухуровневой квантовой системы в присутствии мощного монохроматического
излучения
§ 2.2. Поглощение мощного излучения в резонансных
средах
§ 2.3. Отклик на слабое излучение релаксирувдей
двухуровневой системы в сильном поле

ГЛАВА 3. ВЕРОЯТНОСТИ И СЕЧЕНИЯ ОПТИКО-СТОЛКНОВИТЕЛЬНЫХ ПЕРЕХОДОВ
§ 3.1. Общая теория оптико-отолкновительных переходов
§ 3.2. Однофотонные оптико-столкновительные переходы
§ 3.3. Двухфотонные оптико-стожновительше переходы
§ 3.4. Одночастичные разрешенные оптико-столкновительные переходы в сильных квазирезонансных полях
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Одним их важнейших физических процессов, оказывающих существенное влияние на взаимодействие квантовых систем с излучением, является их релаксация под действием окружающей среды. Поэтому исследованию процессов релаксации, а также разнообразных их проявлений в спектрально-оптических явлениях всегда уделялось большое внимание в теории взаимодействия света с веществом. Такие исследования важны как с точки зрения получения информации о самих релаксирующих квантовых системах и механизмах их взаимодействия с окружением, так и с точки зрения выяснения влияния релаксационных процессов на спектральные характеристики сред.
Для современного этапа исследований процессов релаксации характерно широкое использование методов лазерной спектроскопии высокого временного и спектрального разрешения, позволяющих изучать недоступные ранее детали протекания релаксации. Объем и надежность информации, извлекаемой из таких спектрально-оптических экспериментов, определяются в значительной степени правильностью и глубиной понимания особенностей формирования и протекания релаксации квантовых систем в присутствии излучения, наличием теории, корректно учитывающей эти особенности. Такая теория нужна также для адекватного описания интенсивно изучающихся в последнее время резонансных нелинейно-оптических процессов, для выяснения оптимальных условий их протекания.
Наиболее последовательно и корректно учет процессов релаксации в теории взаимодействия излучения с веществом осуществляется в рамках аппарата квантово-кинетических уравнений (КУ), т.е. уравнений для матрицы плотности ф некоторой подсистемы (отдельной частицы вещества, резонансной излучению'колебательной моды молекулы, совокупности электронов в твердом теле и т.п.), усредненной

2 [С№Рер,Р]^)-%)РЧ,рк^ - З^М^ЙО +
+ 3рк№)Ре1,1рМ + Зср&:)Ьр]Лк(т)], (1.41)
которое можно получить также непосредственно из (1.24), воспользовавшись формулами (П.4) для параметров А'и Ом
Рт ГУ
Соотношения (1.40), (1.41) определяют релаксационную матрицу
Чр*е0:1*'-'с)с точностью до членов первого порядка по V • Чтобы выяснить сущность и оценить величину изменений, вызванных зависимостью матрицы Г.. „0(ЬЛ.-Х) от излучения, рассмотрим уравнения, оп-ре делящие элементы матрицы плотности в линейном приближении. Эти уравнения получаются из общих КУ (1.16), если в последние под-ставить (1.40) и ограничиться учетом только линейных по V членов:
-ФМ-рП- 1?р2К]еЦ1-

—, , (О) 01^а)у
-2гч,кеМб. 9ке Ыпг. а.42)
Со)
Здесь - равновесные заселенности уровней к частицы при
отсутствии излучения (стационарные решения уравнений (1.28) или (1.30)) и _

Г (+)
Г.; = , (1-43)
ЬКК у,***“ ' и • о
Рассмотрим сначала случай, когда частота 60 излучения попадает в область отдельной, достаточно обособленной частоты сО^ разрешенного перехода 2-1 частицы, т.е. когда разность [сО^-сО]