Контрольная работа по "Квантовому прибору СВЧ"
Автор: Danny Dance • Январь 15, 2023 • Контрольная работа • 1,624 Слов (7 Страниц) • 91 Просмотры
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ»
ИНСТИТУТ НЕПРЕРЫВНОГО И ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Кафедра радиотехнических и оптоэлектронных комплексов |
ОЦЕНКА
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ
старший преподаватель | Шарафудинов Т.Т. | |||
должность, уч. степень, звание | подпись, дата | инициалы, фамилия |
Контрольная работа |
по дисциплине: Квантовые приборы СВЧ |
РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ
СТУДЕНТ ГР. № | Z0221 | Серёгин Д,Ю | |||
номер группы | подпись, дата | инициалы, фамилия | |||
Студенческий билет № | 2020/3521 |
Шифр ИНДО |
Санкт-Петербург 2021
Задача 1
- Рассчитайте вероятность спонтанного перехода и коэффициент Эйнштейна для индуцированного перехода в двухуровневой системе с разностью энергии между уровнями ∆E и дипольным моментом ||.[pic 1]
- Получите выражение для вероятности индуцированного электродипольного и магнитодипольного перехода под действием монохроматического поля. Постройте зависимость от времени для расстройки ∆ω при заданных и ||.[pic 2][pic 3][pic 4][pic 5]
- Получите выражение для усредненной по времени вероятности индуцированного перехода с учетом релаксационных процессов. Определите вероятность перехода для , ||, Θ.[pic 6][pic 7][pic 8][pic 9]
Исходные данные:
∆E = 6,6 * Дж[pic 10]
|| = 3 * Кл*м[pic 11][pic 12]
∆ω/ ω = [pic 13]
= 0,0001 В/м[pic 14]
= 0,1 с[pic 15]
= с[pic 16][pic 17]
Θ = 40 град
ћ= 1,05 * Дж*с – постоянная Планка[pic 18]
K = 1,38 * Дж/К – постоянная Больцмана[pic 19]
с = 3 * м/с – скорость света[pic 20]
= 8,85 * Ф/м – электрическая постоянная[pic 21][pic 22]
Решение:
- Вероятность спонтанного перехода равна:
= [pic 23][pic 24]
где – дипольный момент[pic 25]
– частота и длина волны перехода.[pic 26]
[pic 27]
[pic 28]
Коэффициент Эйнштейна для индуцированного перехода равен:
[pic 29]
[pic 30]
- Вероятность индуцированного перехода под действием монохроматического поля равна:
t) = ,[pic 31][pic 32]
где = - для электродипольного перехода;[pic 33][pic 34]
= – для магнитодипольного перехода;[pic 35][pic 36]
– напряженность электрического поля в падающей волне;[pic 37]
=[pic 38][pic 39]
– напряженность магнитного поля в падающей волне;[pic 40]
- магнитный дипольный момент;[pic 41]
– угол между направлением вектора и вектором дипольного момента D;[pic 42][pic 43]
– угол между направлением вектора и направлением постоянного магнитного поля, действующего на систему;[pic 44][pic 45]
∆ω = ω – разность между частотой перехода и частотой падающего поля.[pic 46]
ω = = [pic 47][pic 48]
∆ω = = 630[pic 49][pic 50]
= = 363,11 [pic 51][pic 52][pic 53]
t) = 363,11 [pic 54][pic 55]
[pic 56]
- Среднюю по времени вероятность индуцированного перехода определим по выражению:
= [pic 57][pic 58]
где - время продольной релаксации;[pic 59]
– время поперечной релаксации;[pic 60]
ω = = [pic 61][pic 62]
∆ω = = 630[pic 63][pic 64]
= = 363,11 [pic 65][pic 66][pic 67]
...