Санкт-Петербургский Государственный Университет Аэрокосмического Приборостроения

Министерство Высшего и Среднего специального образования
РСФСР
Ленинградский институт авиационного приборостроения
Методическая разработка по курсу
"Квантовые приборы"
Раздел "Квантовые приборы СВЧ"
Специальность 0701
Санкт-Петербург
2003

Стоимость выполнения контрольной работы по Квантовым приборам СВЧ уточняйте при заказе
Стоимость готового варианта уточняйте при заказе
Готовы следующие варианты: 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

Задача 1

ЗАДАНИЕ
1) Рассчитайте вероятность спонтанного перехода и коэффициент Эйнштейна для индуцированного перехода в двухуровневой системе с разностью энергии между уровнями ∆Е и дипольным моментом |D₂₁|.
2) Получите выражение для вероятности Р₁₂(t) индуцированного электродипольного и магнитодипольного перехода под действием ионохроматического поля. Постройте зависимость Р₁₂^Е(t) от времени для расстройки ∆ω при заданных Е₀ и |D₂₁|.
3) Получите выражение для усредненной по времени вероятности Р₁₂^Е индуцированного перехода с учетом релаксационных процессов. Определите вероятность перехода для τ₁, τ₂, Е₀, |D₂₁|, θ.

Задача 2

ЗАДАНИЕ
1) Определите величину собственной ширины линии перехода для молекулы аммиака в аммиачном генераторе. Какими процессами она определяется. Укажите вклад каждого процесса. Рассчитайте величину добротности линии.
2) Получите условие самовозбуждения для генератора на NН₃. Подсчитайте число молекул, необходимое для поддержания непрерывных колебаний генератора. Определите среднюю мощность излучения генератора при N₁ мол/с. Аналогичные расчеты проведите для генератора на атомарном водороде при N₂ мол/с.
3) Получите выражение для диэлектрической добротности вещества при N₁ мол/с. С помощью выражения для диэлектрической добротности получите выражение для действительной и мнимой части диэлектрической проницаемости. Определите величину и знак ε₀” для аммиака, заполняющего резонатор аммиачного генератора. Расстройкой частоты и насыщением можно пренебречь.

Задача 3

ЗАДАНИЕ
1) Напишите выражение для магнетона Бора. Рассчитайте его величину. Определите количество энергетических уровней и частоты перехода между ними при наложении магнитного поля на вырожденный энергетический уровень с ℓ_j = 5/2, g = 1,25 и В.
Нарисуйте расщепление нижних энергетических уровней рубина в магнитном поле при θ = 55 град. (угол между направлением магнитного поля и осью кристалла). 2) Получите выражение для определения инверсной населенности в четырехуровневой системе с пушпульной (двукратной) накачкой. Определите величину максимальной инверсной населенности в единице объема для парамагнитного усилителя на рубине при частоте рабочего перехода f.
3) Получите выражение для магнитной добротности и магнитной проницаемости вещества. Воспользовавшись рассчитанной величиной ∆N – максимальной инверсной населенности, определите величину Q_М магнитной добротности для резонаторного отражательного парамагнитного усилителя на рубине на частоте f.
4) Определите максимально возможную величину коэффициента усиления G, полосы пропускания и площади усиления B∙√G(0) для резонаторного парамагнитного усилителя на рубине на частоте f.