вход Вход Регистрация



1.1. Квантовая электроника - новое направление физики

 

Квантовая электроника, как новое направление физики, получила свое развитие, начиная с 1954 г, когда почти одновременно в СССР (Басов, Прохоров) и США (Таунс с сотрудниками) были созданы квантовые генераторы электромагнитных колебаний. В этих генераторах впервые были использованы не электронные потоки, а электрически нейтральные атомы. Эти генераторы получили название молекулярных квантовых генераторов.

Следующим важным этапом явилась разработка твердотельных квантовых усилителей радиоволн (1957г).[1-8]

Квантовыми называются приборы, в которых для генерирования, усиления или других преобразований электромагнитных колебаний используется энергия, связанная с энергетическими квантовыми переходами частиц, входящих в единый ансамбль (атом, молекула, твердое тело, газ и т.д.)

По ряду показателей эти приборы превосходят известные радиотехнические устройства.

Квантовые генераторы являются самыми точными стандартами частоты генерации и, следовательно, времени (атомные часы). В этом отношении они превосходят не только лучшие кварцевые генераторы, но и астрономические эталоны.

Квантовые усилители СВЧ обладают предельно высокой чувствительностью, поскольку уровень шума в них близок к теоретически возможному минимуму. Применение квантовых усилителей в приемниках позволило существенно увеличить дальность действия систем радиосвязи и радиолокации.

В 1960г. были созданы оптические квантовые генераторы (ОКГ). Их появление позволило распространить радиотехнические методы передачи информации на оптический диапазон волн, информативная емкость которого в десятки тысяч раз больше всего диапазона радиоволн длиной от сотен метров до сантиметров.[1-8]

В отличие от обычных источников света (ламп накаливания, газосветных ламп и др.) излучение оптических квантовых генераторов близко к монохроматическому.

К важнейшим особенностям ОКГ следует отнести:

1) когерентность (когерентность - это такое свойство волновых полей, по которому можно судить, будет ли наблюдаться интерференция в тех или иных условиях), т.е. электромагнитная волна называется когерентной, если ее амплитуда, частота, фаза, направление распространения и поляризация постоянны или изменяются по определенному закону (упорядоченно);

2) высокую направленность излучения, позволяющую получить высокую пространственную концентрацию энергии в луче.

Эти свойства имеют исключительно важное значение для повышения помехоустойчивости радиосистем, их разрешающей способности и точности определения координат.

В литературе часто квантовые генераторы и усилители СВЧ-диапазона называют мазерами, а квантовые приборы оптического диапазона - лазерами.

Случайные новости

3.1.2 Поток вектора скорости


Рассмотрим произвольную криволинейную поверхность, которая находиться в поле скоростей. Выделим элементарную площадку . Вектор скорости частиц жидкости, протекающих через площадку - . Тогда, разлагая вектор скорости на составляющие по нормали и по касательной: та, приходим к выводу, что через площадку может пройти только часть жидкости, векторы скоростей части какой направлены перпендикулярно к площадке.
Элементарный поток жидкости, проходящий через площадку, будет равна:

 

где:
- углы между нормалью к площадке и осями координат.



Рисунок 3.2

Тогда, полный поток жидкости через криволинейную поверхность:
=

 

 

(3.4 )

Рассмотрим замкнутую поверхность, ограниченную поверхностью S, объем которой -. Тогда, поток жидкости через замкнутую поверхность:

Разделим поток жидкости на объем, через который она протекает, среднюю удельную густота источников или стоков. Средняя удельная густота - это среднее количество жидкости, которая вливается в данный объем, либо вытекает данного объема. Если, внутри объема находится источник, если , внутри объема находится сток. Но внутри объема могут быть и источники и стоки. Поэтому разобьем весь объем на бесконечно малые объемы и перейдем к пределу, получим густота источников или стоков в данной:



По формуле Остроградского - Гаусса перейдем от интеграла по поверхности до интеграла по объему:


Тогда густота в данной:
(3.5)
Выражение в правой части уравнения (3.5) называется дивергенцией вектора скорости:


Дивергенция векторного поля показывает, в данной точке поля находится источник или сток. Если ввести в рассмотрение дифференциальный Набла оператор Гамильтона , то дивергенцию векторного поля скоростей можно сокращенно записать:



Поток жидкости через замкнутую поверхность:



Если внутри объема отсутствуют и источники, и стоки, поток будет равен нулю:.
Тогда

То есть

(3.6)

А это значит, что вектор скорости не меняет проекций на оси координат при перемещении бесконечно малого объема жидкости. То есть объем жидкости не меняется, а это означает, что жидкость не сжимается. Уравнение 3.6 являются аналитическими условиями движения идеальной жидкости, не сжимается.

© 2019
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру