Теория матрицы плотности и ее приложения

  

Блум К. Теория матрицы плотности и ее приложения. М.: Мир, 1983. - 248 с.

Монография известного физика из ФРГ содержит последовательное и доступное изложение теоретических основ метода матрицы плотности и его применений к проблемам квантовой электроники, атомной и молекулярной спектроскопии, физики необратимых процессов. Основные понятия подробно обсуждаются и иллюстрируются простыми примерами.

Для физиков-теоретиков и экспериментаторов, занимающихся квантовой электроникой, лазерной спектроскопией, ядерной физикой, а также студентов старших курсов и аспирантов соответствующих специальностей.



Оглавление

Предисловие редактора перевода
1. Основные понятия
1.1. Спиновые состояния и матрица плотности для частиц со спином 1/2
1.1.2. Вектор поляризации
1.1.3. Смешанные спиновые состояния
1.1.4. Сравнение чистых и смешанных состояний
1.1.5. Спиновая матрица плотности и ее основные свойства
1.1.6. Алгебра матриц Паули
1.1.7. Выводы
1.2. Состояние поляризации и матрица плотности для фотонов
1.2.2. Чистые и смешанные состояния поляризации фотонов
1.2.3. Квантовомеханическое понятие спина фотона
1.2.4. Матрица плотности для поляризаций
1.2.5. Описание посредством параметров Стокса
2. Общая теория матрицы плотности
2.1. Чистые и смешанные квантовые состояния
2.2. Матрица плотности и ее основные свойства
2.3. Когерентность и некогерентность
2.3.2. Понятие когерентной суперпозиции
2.4. Временная эволюция статистических смесей
2.4.2. Уравнение Лиувилля
2.4.3. Представление взаимодействия
2.5. Спиновая прецессия в магнитном поле
2.6. Системы в тепловом равновесии
3. Связанные системы
3.1. Несепарабельность квантовых систем после взаимодействия
3.2. Взаимодействие с системой, не подвергаемой наблюдению. Приведенная матрица плотности
3.3. Анализ света, излученного атомами (ядрами)
3.3.2. Описание излученных фотонов
3.4. Некоторые дальнейшие следствия из принципа несепарабельности
3.4.2. «Полная когерентность» возбуждений атомов
3 5. Возбуждение атомов электронным ударом I
3.5.2. Ограничения, обусловленные требованиями симметрии
4. Неприводимые компоненты матрицы плотности
4.2. Определение тензорных операторов
4.2.2. Трансформационные свойства при поворотах. Матрица поворотов
4.2.3. Примеры
4.2.4. Некоторые свойства тензорных операторов
4.3. Мультиполи состояния (статистические тензоры)
4.3.2. Основные свойства мультиполей состояния
4.3.3. Физическая интерпретация мультиполей состояния. Вектор ориентации и тензор выстроенности
4.4. Примеры. Спин-тензоры
4.4.1. Спин-тензоры для частиц со спином 1/2
4.4.2. Описание частиц со спином 1
4.5. Свойства симметрии. Связь между симметрией и когерентностью
4.5.2. Сферически-симметричные системы
4.5.3. Примеры. Фотопоглощение на атомах (ядрах)
4.6. Возбуждение атомов электронным ударом II. Мультиполи состояния
4.6.2. Общие следствия инвариантности относительно отражений
4.6.3. Аксиально-симметричные атомные системы
4.7. Временная эволюция мультиполей состояний при наличии внешнего возмущения
4.7.2. Коэффициенты возмущений для взаимодействий, обусловливающих тонкую и сверхтонкую структуру
4.7.3. Явный пример
4.7.4. Влияние внешнего магнитного поля
4.8. Обозначения, используемые другими авторами
5. Излучение поляризованных атомов. Квантовые биения
5.1. Общая теория I. Описание процессов радиационного распада с помощью матрицы плотности
5.2. Общая теория II. Разделение динамических и геометрических факторов
5.3. Обсуждение общих формул
5.3.2. Проявление когерентности. Квантовые биения
5.4. Возмущенное угловое распределение и поляризация
5.4.2. Квантовые биения, вызванные «нарушением симметрии»
5.5. Временное интегрирование по квантовым биениям
5.5.2. Эффекты деполяризации, вызванные тонкой и сверхгонкой структурой
6. Некоторые приложения
6.1. Теория электрон-фотонных угловых корреляций в атомной физике
6.1.2. Влияние тонкого и сверхтонкого взаимодействия на испускаемое излучение
6.2. Стационарное возбуждение
6.2.1. Поляризация ударного излучения
6.2.2. Пороговое и псевдопороговое возбуждение
6.3. Влияние слабого магнитного поля
6.3.2. Магнитная деполяризация. Теория эффекта Ханле
7. Квантовая теория релаксации
7.1.1. Условия необратимости. Марковские процессы
7.1.2. Временные корреляционные функции. Обсуждение марковского приближения
7.1.3. Уравнение релаксации. Секулярное приближение
7.2. Основное кинетическое уравнение
7.3. Кинетика индуцированного излучения и поглощения
7.4. Уравнения Блоха
7.4.2. Продольная и поперечная релаксация. Спиновое эхо
7.4.3. «Оптические» уравнения Блоха
7.5. Некоторые свойства матрицы релаксации
7.5.2. Релаксация мультиполей состояний
7.6. Лиувиллиевский формализм
7.7. Линейный отклик квантовой системы на внешнее возмущение
Приложения
Б. Мультиполи состояния связанных систем
В. Формулы теории углового момента
Г. Эффективность измерительного прибора
Д. Оператор рассеяния и оператор перехода
Литература