Энциклопедия техники

КВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

ква́нтовая электро́ника
область физики, занимающаяся изучением и разработкой методов и средств усиления и генерации электромагнитных колебаний на основе эффекта вынужденного излучения атомов, молекул и твёрдых тел. К квантовой электронике относятся все квантовые электронные приборы и устройства – молекулярные генераторы, квантовые усилители, оптические квантовые генераторы (лазеры) и другие, в которых используется вынужденное излучение. К квантовой электронике относится взаимодействие мощного лазерного излучения с веществом и применение его в устройствах преобразования частоты лазерного излучения. Важнейшей частью квантовой электроники является лазерная техника – совокупность технических средств генерации, преобразования, передачи, приёма и использования лазерного излучения. Практический интерес к квантовым генераторам света (лазерам) обусловлен тем, что они, в отличие от других источников света, излучают световые волны с очень высокой направленностью и высокой монохроматичностью (излучением волн одной частоты). Квантовые генераторы радиоволн отличаются от других радиоустройств высокой стабильностью частоты генерируемых колебаний, а квантовые усилители радиоволн – предельно низким уровнем шумов.
В соответствии с законами квантовой механики электроны в атоме и, следовательно, атомная система могут находиться только в определённых энергетических состояниях, называемых энергетическими уровнями. Изменение внутренней энергии атомной системы сопровождается квантовым переходом с одного энергетического уровня на другой. При этом система излучает или поглощает порцию электромагнитной энергии – квант. Излучение квантов (соответствующее переходам электронов с верхних энергетических уровней на нижние) может происходить как самопроизвольно – в отсутствие внешнего поля (спонтанное излучение), так и вынужденно – в присутствии поля (вынужденное излучение).Поглощение же квантов (соответствующее переходам с нижних уровней на верхние) всегда является вынужденным. В результате вынужденных излучательных переходов первичная электромагнитная волна усиливается за счёт энергии квантов, тождественных этой первичной волне по частоте, фазе, направлению распространения и по характеру поляризации. Эта особенность вынужденного излучения позволяет использовать его для усиления и генерации электромагнитных волн. Когерентное (согласованное) усиление электромагнитной волны возможно только в случае, если число возбуждённых электронов (более высоких энергетических уровней) превышает число невозбуждённых (более низких энергетических уровней).
Первый прибор квантовой электроники – молекулярный генератор на аммиаке был создан в 1955 г. одновременно в СССР Н. Г. Басовым и А. М. Прохоровым и в США Ч. Таунсом. В 1960 г. в США был создан первый лазер (оптического диапазона) на рубиновом кристалле и первый газовый лазер, а в 1962—63 гг. в России (Н. Г. Басов с сотрудниками) и в США – полупроводниковые лазеры. На основе лазеров возникли новые области науки и техники: нелинейная оптика, лазерная химия, лазерная технология, голография, лазерная медицина. Мощный направленный лазерный пучок, сфокусированный на поверхности любого вещества, способен расплавить и испарить его. Это явление лежит в основе многочисленных технологических применений лазеров. На основе лазеров развиваются оптоэлектроника, бесконтактные системы записи и считывания информации.

Энциклопедия «Техника». — М.: Росмэн.2006.


  1. квантовая электроникаобласть физики изучающая методы усиления и генерации электромагнитных колебаний основанные на использовании эффекта вынужденного излучения См. Вынужденное излучение а так...Большая Советская энциклопедия II
  2. квантовая электроникаобласть физики изучающая проблемы генерации усиления и преобразования частоты электромагнитных волн радиои оптич. диапазонов на основе использования явления индуцированно...Большой энциклопедический политехнический словарь
  3. квантовая электроникаквантовая радиофизика область науки и техникиохватывающая исследования принципов действия конструирование и применениегенераторов усилителей преобразователей частоты эле...Большой энциклопедический словарь II
  4. квантовая электроникаКВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА квантовая радиофизика область науки и техники охватывающая исследования принципов действия конструирование и применение генераторов усилителей прео...Большой Энциклопедический словарь V
  5. квантовая электроникаотрасль физики изучающая проблемы генерации усиления и преобразования эл.магн. волн радио и оптич. диапазонов на основе использования вынужденного излучения. Практич. инт...Военный энциклопедический словарь
  6. квантовая электроникаквантовая радиофизика область науки и техники охватывающая исследования принципов действия конструирование и применение генераторов усилителей преобразователей частоты эл...Естествознание. Энциклопедический словарь
  7. квантовая электроникаобласть науки и техники охватывающая исследование и применение генераторов и усилителей электромагнитных волн действие которых основано на явлении вынужденного излучения....Иллюстрированный энциклопедический словарь
  8. квантовая электроникаквантты электроника...Орысша-қазақша «Электроника, радиотехника және байланыс» терминологиялық сөздік
  9. квантовая электроникаlectronique fu quantique...Политехнический русско-французский словарь
  10. квантовая электроникафиз.em квантова електронка....Російсько-український словник сталих словосполучень
  11. квантовая электроникаважнейшая отрасль современной физики оказавшая огромное влияние на ее развитие. Основоположниками создания квантовой электроники стали русские ученые Н.Г. Басов и A.M. Пр...Русская энциклопедия
  12. квантовая электроникаquantum electronics quantum electronics...Русско-английский политехнический словарь
  13. квантовая электроникаquantum electronics...Русско-английский словарь по физике
  14. квантовая электроникаquantum electronics...Русско-английский словарь по электронике
  15. квантовая электроникаquantum electronics...Русско-английский технический словарь
  16. квантовая электроникаquantum electronics...Русско-английский толковый словарь терминов по информатике
  17. квантовая электроникаelettronica quantistica...Русско-итальянский политехнический словарь
  18. квантовая электроникаQuantenelektronik...Русско-немецкий политехнический словарь
  19. квантовая электроникаkvantum elektronii...Русско-турецкий словарь по строительству и архитектуре
  20. квантовая электроникаквантова електронка...Русско-украинский политехнический словарь
  21. квантовая электроникаlectronique quantique...Русско-французский словарь по химии
  22. квантовая электроникаkvantov elektronika...Русско-чешский словарь
  23. квантовая электроникаважнейшая отрасль современной физики оказавшая огромное влияние на ее развитие. Основоположниками создания квантовой электроники стали русские ученые Н.Г. Басов и A.M. Пр...Святая Русь - энциклопедический словарь
  24. квантовая электроникаКВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА квантовая радиофизика область науки и техники охватывающая исследования принципов действия конструирование и применение генераторов усилителей преоб...Современный энциклопедический словарь
  25. квантовая электроникаобласть физики изучающая методы усиления и генерации эл.магн. колебаний и волн основанные на использовании вынужденного излучения а также свва квант. усилителей и генерат...Физическая энциклопедия