Главная > Математика > Теория матрицы плотности и ее приложения
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

4.5.3. Примеры. Фотопоглощение на атомах (ядрах)

Теперь проиллюстрируем некоторыми примерами теорию, изложенную в предыдущих разделах. Рассмотрим ансамбль атомов или ядер, который первоначально находится в состоянии с угловым моментом а затем возбуждается за счет поглощения фотонов и переходит в состояние с Сначала обсудим случай, когда падающий свет неполяризован. Полная система аксиально-симметрична относительно направления распространения света поэтому удобно выбрать это направление за ось квантования. Следовательно, матрица плотности для возбужденного состояния диагональна: относительно проекции момента на направление Падающий пучок света можно считать некогерентной смесью двух состояний с определенной спиральностью и одинаковой интенсивностью. Поэтому могут возбуждаться атомные состояния только с Более того, вследствие сохранения углового момента и равной интенсивности компонент с разной спиральностью в пучке света атомные состояния заселены одинаково, т. е. а суммарный угловой момент атомных состояний равен нулю. Таким образом, атомам не передается никакого суммарного момента и возбужденное состояние является выстроенным, но не ориентированным. Если воспользоваться представлением мультиполей, то атомное состояние полностью определяется только двумя параметрами: монополем и параметром выстроенности ().

Рассмотрим теперь случай линейной поляризации падающего излучения. Ось можно выбрать параллельной электрическому вектору Поглощение такого света происходит посредством -переходов в результате которых у возбужденных атомов появляется выстроенность, но не возникает ориентации. Таким образом, при выборе оси квантования, параллельной вектору возбужденный ансамбль снова характеризуется двумя параметрами:

Наконец, если падающий свет имеет круговую поляризацию и ось квантования выбрана вдоль направления движения, то заселенность состояний уже не будет одинаковой. Свет создает ориентацию; атомная матрица плотности в этом случае определяется тремя параметрами: причем определяет суммарную величину момента, переданного атомам.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление