Читать онлайн «Методические указания к курсу Электромагнитное поле. Мазеры»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К КУРСУ «ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ» ПО ТЕМЕ «КВАНТОВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ» Вып. 1 МАЗЕРЫ НОВОСИБИРСК 1985 МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЩЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РСФСР НОВОСИБИРСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ. им. ЛЕНИНСКОГО КОМСОМОЛА Методические указании к курсу "Элэктромагнитное поле" пс теме "Квантовые генераторы электромагнитного излучения" Вып. I. МАЗЕРЫ Новосибирск, 1985 Дается описание мазеров. Показаны оообвнности их работы. Предназначено студентам второго куроа фиэичеокого факульте- факультета НГУ. Авторы-составители: проф. И. Н. Мешков, проф. Презде чем начать изучение уотройотва мазеров, необходимо прочитать введение в гл, ХУЛ "Квантовые генераторы электромаг- электромагнитного излучения" из учебного пособия "Излучение и рассеяние электромагнитных волн" *. Для удобства мы приманили сквозную нумерацию параграфов. уравнений и рисунков, единую с этой гла- главой, с которой мазеры органично связаны. Соылки даются на пре- предыдущие учебные пособия к курсу "Электромагнитное иоле". Изучая мазеры, необходимо обратить внимание на метода на- накачки генераторов, особенности работы пароструйных и твердо- тольнше мазеров, характеристики их излучения (. диапазон, моно- монохроматичность, мощность); решить приведенные задачи. Авторы-составители, проф. И. Н. Мешков, проф. Б. В. Чириков * Майков И. К. , Чириков Б. В. Излучение и рассеяние электро- могюгашх вода: Учеб. пособие. Новосибирск, 1985. Глава ХУД КВАНТОВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ аМЭСГРОМШИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ § 95. Мазеры - квантовые генераторы ж кваятоше усилители СВЧ радиоволн Этот кдаос квантовых источников электромагнитного излучения можно разделить на две группы: - т&зоьлв н пароструйные мазеры, - твердотельные «лазеры. Исторически первнм мазером бнд именно пароструйиий мазер яа молекулах'шишака (рио. 212), Длк создания активной среда в аммиачном мазере используется метод сортировки, а генерация (усиление)излучения происходит на переходе между двумя возмож- возможными -состоящими молекулы, которому соответствует частота 24,84 ГГц ( Я =1,24 см). Рассмотрим этот механизм подробнее. Пучки молекул ^*+< а б Рис. 212. Схема аммиачного мазера (а) и конфигурация электрического поля в сепараторе (б); I - объем с жид- жидким ашиаком, 2 ~ нагреваешй объем с парообразншл >м, 3 - коллиматор, 4 - сепаратор, 5 - резонатор Молекула адаиак!.