Излучение и шумы в квантовой электронике - Люиселл У.
Излучение и шумы в квантовой электронике
Автор: Люиселл У.Издательство: М.: Наука
Год издания: 1986
Страницы: 403
Читать: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122
Скачать:
Уильям Люиселл ИЗЛУЧЕНИЕ И ШУМЫ В КВАНТОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКЕ
В книге излагаются основы квантовой теории электромагнитного поля (при
нерелятивистской рассмотрении движения электрона), а также ряд вопросов
квантовой статистики и квантовой механики. Наибольшее внимание уделяется
математическому аппарату теории. Книга является хорошим пособием для
изучения оригинальных теоретических работ и монографий но квантовой
теории излучения и квантовой электронике (вопросы когерентности и
статистики излучения, взаимодействия интенсивного излучения с веществом,
теории приборов квантовой электроники).
Книга будет полезна широкому кругу научных работников, преподавателей,
аспирантов и студентов старших курсов физических факультетов.
ОГЛАВЛЕНИЕ
От переводчиков 7
Предисловие 10
Глава I
ДИРАКОВСКАЯ ФОРМУЛИРОВКА КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ
1.1. Введение 15
1.2. Кет-векторы 21
1.3. Скалярное произведение. Бра-векторы 23
1.4. Линейные операторы 29
1.5. Эрмитовы операторы 34
1.6. Задача на собственные значения 36
1 .7. Наблюдаемые величины. Полнота. Разложение по собственным кет- 43
векторам. С-функпия Дирака
1.8. Матрицы 52
1.9. Матричное представление кет- и бра-векторов и операторов 53
1.10. Функции преобразования. Изменение представления 58
1 . 11 . Квантование. Пример непрерывного спектра 64
1 . 1 2. Измерение наблюдаемых величин. Вероятностная интерпретация 76
1.13. Принцип неопределенности Гейзенберга 80
1.14. Динамическое поведение квантовой системы 89
1.15. Представление Шредингера в квантовой механике 93
1 . 1 6. Представление Гейзенберга 94
1 . 1 7. Представление взаимодействия 1 00
1.18. Волновая механика 102
1 . 1 9. Свободная частица. Изменение во времени волнового пакета с 1 04
минимальной неопределенностью Глава II
ПРОСТЫЕ КВАНТОВЫЕ СИСТЕМЫ
2. 1 . Введение 11 0
1. Гармонический осциллятор 112
2.2. Осциллятор в гейзенберговском представлении 11 2
2.3. Задача о собственных значениях энергия осциллятора 118
2.4. Физическая интерпретация операторов N, а и a+. Бозоны и фермионы 123
2.5. Функция преобразования от N-представления к q-представлению 128
2. Спин электрона 130
2.6. Спиновый оператор Паули 130
2.7. Энергия спина в магнитном поле 136
2.8. Оператор спина в гейзенберговском представлении 138
3. Электроны в электрическом и магнитном полях 140
2.9. Гамильтониан электрона в электромагнитном поле 1 40 Глава III
ОПЕРАТОРНАЯ АЛГЕБРА
3.1. Введение 143
1. Произвольные операторы 144
3.2. Некоторые теоремы об операторах 144
2. Бозе-операторы рождения и уничтожения 150
3.3. Нормальное произведение, оператор нормального упорядочения и 151
нормальная форма
3.4. Алгебраические свойства бозе-операторов 156
3.5. Решение уравнения Шредингера с помощью нормального 170
упорядочения. Гармонический осциллятор с вынуждающей силой
3.6. Уравнение Шредингера для двух независимых пар бозе-операторов 177
3.7. Производящая функция для собственных функций осциллятора. 179
Волновой пакет с минимальной неопределенностью
3. Спиновые операторы Паули 185
3.8. Алгебраические свойства спиновых операторов при s=1/2 185
Глава IV
КВАНТОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ
4. 1 . Введение 1 91
4.2. Квантование LC-контура, возбуждаемого генератором 192
4.3. Квантование линии связи, не имеющей потерь 200
4.4. Представление классического поля излучения в полости в виде 204
бесконечного набора осцилляторов Уравнения Максвелла (204). Энергия и
импульс поля (205). Разложение векторного потенциала A(r,t) по
собственным колебаниям полости (206). Разложение поля по плоским волнам
(210). Импульс поля (214)
4.5. Квантование электромагнитного поля в вакууме 215
4.6. Спектральная плотность собственных колебаний 21 8
4.7. Коммутационные соотношения для полей в вакууме, относящиеся к 220
одному моменту времени Коммутационные соотношения для D и A, относящиеся
к одному моменту времени (220). Коммутационные соотношения для операторов
D и B,
относящиеся к одному моменту времени (224). Гейзенберговские уравнения
движения для векторов D и B (225)
4.8. Нулевые флуктуации поля 226
4.9. Классическое поле излучения при наличии источников 230
4.10. Квантование поля при наличии источников 233 Глава V
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ С ВЕЩЕСТВОМ
5.1. Введение 237
5.2. Гамильтониан атома в поле излучения 238
5.3. Теория возмущений, зависящих от времени 240
5.4. Поглощение излучения атомом 248
5.5. Индуцированное и спонтанное излучение возбужденного атома 254
5.6. Теория естественной ширины линии излучения 256
5.7. Эффект Допплера 264
5.8. Распространение света в вакууме 271
5.9. Полуклассическая теория электронного спинового резонанса 277
5.10. Влияние соударений на уширение линий двухуровневой спиновой 282
системы
5.11. Спиновый резонанс в квантованном поле 283 Глава VI
КВАНТОВАЯ СТАТИСТИКА
6. 1 . Введение 292
6.2. Статистический оператор 295
6.3. Некоторые свойства статистического оператора 297
6.4. Уравнение движения для оператора р 299
6.5. Чистое состояние 302
6.6. Энтропия 303
6.7. Матрица плотности для частиц со спином 1/2 310
