Квантова електроніка

Квантова електроніка – галузь науки, що вивчає процес створення електромагнітного поля, а також його характеристики, при переході атомів, молекул та іонів з одного енергетичного стану в інший.

Іншими словами в квантовій електроніці, в порівнянні зі звичайною класичної, де електромагнітне поле є наслідком перетворення одного виду енергії (кінетичної) в інший (електричну), поява цього поля є наслідком перетворення (вивільнення) внутрішньої енергії окремих компонентів речовини (атомів і молекул).

У квантовій електроніці частіше використовують поняття «випромінювання», а не «поле». Розрізняють три основних види випромінювання: спонтанне, вимушене і поглинання. При спонтанному випромінюванні вивільняється електромагнітна енергія є наслідком мимовільного (без зовнішнього впливу) збудження атомів або молекул. Вимушене випромінювання – це вивільнення енергії під дією зовнішнього впливу – енергії такого ж характеру. Поглинання – процес протилежний випромінювання, коли молекули або атоми не звільняє внутрішню енергію, а навпаки поглинають її ззовні.

Історія квантової електроніки

Квантова електроніка як наука зародилася в 1954 році завдяки геніальним радянським вченим-фізикам Миколі Геннадійовичу Басову і Олександру Михайловичу Прохорову, а також незалежно від них американським Джоржу Гордону, Говарду Цайгеру і Чарльзу Таунсу. Саме вони створили перші моделі квантових генераторів (мазерів).

Лазери, як наслідок розвитку квантової електроніки

Однак задовго до цього поняття «вимушене випромінювання» в 1917 році ввів Альберт Ейнштейн. 23 роки по тому в 1940 інший учений – доктор фізико-математичних наук Валентин Олександрович Фабрикант провів експерименти і науково обґрунтував використання вимушеного випромінювання для посилення потоку фотонів. Ще через 4 роки в 1944 фізик-експериментатор Євген Костянтинович Завойський відкрив явище електронного парамагнітного резонансу – резонансне поглинання електромагнітного випромінювання неспареними електронами.

Продовженням розвитку квантової електроніки стало створення в 1960 році першого твердотільного лазера з використанням кристала рубіна. Потім в 1962 році був створений перший інжекційний лазер, а в 1968 – перший напівпровідниковий.

Посилання на основну публікацію