Квантовые свойства макроскопических объектов

Квантовая электроника – область электроники, охватывающая изучение и разработку методов и средств усиления и генерации электромагнитных колебаний на основе эффекта вынужденного излучения атомов, молекул и твердых тел. Часто под термином «Квантовая электроника» понимают совокупность квантовых электронных приборов и устройств — молекулярных генераторов и квантовых усилителей, оптических квантовых генераторов (лазеров) и др., — в которых используется вынужденное излучение.

К Квантовой электронике относят также вопросы нелинейного взаимодействия мощного лазерного излучения с веществом и применение такого взаимодействия в устройствах преобразования частоты лазерного излучения. Наиболее крупным прикладным разделом квантовой электроники является лазерная техника, связанная с созданием лазеров различных типов, исследованием свойств лазерного изучения и его использованием для решения различных практических задач.

В веществе, находящемся в состоянии термодинамического равновесие, это условие не выполняется: в соответствии с Больцмана распределением населенность верхних энергетических уровней всегда меньше чем нижних и, следовательно, поглощение преобладает над вынужденным излучением, в результате чего проходящая через вещество первичная волна ослабляется. Для того чтобы вещество усиливало распространяющуюся в нём электромагнитную волну, необходимо перевести его в возбужденное состояние, в котором хотя бы для двух уровней населенность верхнего оказалась выше , чем нижнего.