Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
1.3. Общие теоретические основы описания взаимодействия световых импульсов с атомными системамиВ разд. 1.1 мы уже указывали на то, что описание процессов взаимодействия с помощью скоростных уравнений не во всех случаях дает их адекватную характеристику. Напротив, квантовомеханическое описание атомных систем и электромагнитного поля представляет общую основу, опираясь на которую можно описать любые процессы взаимодействия. Однако для большинства явлений уже полуклассическое описание приводит к результатам, хорошо совпадающим с эмпирическими данными. При этом атомная система описывается квантовомеханически, тогда как описание поля излучения основывается на классических уравнениях Максвелла. Такой метод расчета подходит для описания полей излучения большой мощности до тех пор, пока мы не будем интересоваться деталями возникновения волн из спонтанного процесса, из шума (см. по этому поводу, например, [11, 30]). 1.3.1. Волновое уравнениеДля описания электромагнитного поля мы воспользуемся классической теорией Максвелла. При этом электрическое поле в оптической среде с магнитной проницаемостью электропроводностью
(см., например, [1.15, 1.16]). При этом для описания линейных и нелинейных оптических процессов решающее значение имеет знание поляризации. Под действием внешнего поля в молекулах индуцируются дипольные моменты (как это уже объяснялось в
Величина Электромагнитное поле обычно представляют в виде суперпозиции различных квазимонохроматических и квазиплоских волн:
По сравнению с быстро осциллирующими во времени и в пространстве экспоненциальными функциями амплитудные функции зависимость амплитудной функции может служить для описания конечного времени существования поля излучения и конечной ширины спектральной линии. Примером такого поля излучения является волновой пакет, показанный на рис. 1.9. Поляризация среды колеблется приблизительно с теми же частотами, что и создающее ее поле. Поэтому по аналогии с полем мы можем представить
Для дальнейшего описания выберем систему координат таким образом, чтобы среда занимала полупространство с
Рис. 1.9. Огибающая При таком предположении часто возможно пренебречь зависимостью амплитудных функций Тогда для амплитудной функции
В соответствии с (1.43) выделим в поляризации линейную и нелинейную компоненты, причем вплоть до первого порядка должна учитываться дисперсия. Разложим
Мы ввели здесь линейную восприимчивость
где введены фазовая скорость
где
При выводе формулы (1.50) мы приняли во внимание соотношения
Рассмотрим теперь развитие импульса в системе координат, движущейся вместе с центром импульса
Тогда входящими в уравнение (1.50) членами
При очень коротких импульсах и очень длинных образцах пропорциональный
|
1 |
Оглавление
|