V knize A. Beiser „Perspectives of Modem Physics“, jejíž překlad pod názvem „Úvod do moderní fyziky“ je předkládán českému čtenáři, je uplatněno spíše druhé hledisko (i když výklad začíná speciální teorií relativity). Zde by bylo možno se podivit disonanci, že anglické slovo „perspectives“ je přeloženo jako „úvod“. Slovo perspektiva, alespoň v češtině, nezdá se plně vystihovat skutečný obsah díla a zatímco v angličtině knih podobného obsahu jako kniha Beiserova vyšla celá řada a názvy mnohých z nich začínají slovem „Introduction“, tj. „Úvod“, v češtině takových knih máme poskrovnu, jsou-li vůbec k dispozici. Ve prospěch tohoto volnějšího překladu (jednoho slova) svědčí nakonec i autorova předmluva, v níž jsou jasně vyloženy jak jeho přístup k celé látce a jejímu výběru, tak i pojetí výkladu po stránce metodické. Z těchto Beiserových řádků je zřejmé, že jde o úvodní učebnici, nechceme-li se dovolávat přímo vlastního obsahu knihy.
11 ukazuje tříhladinový systém, kde prostřední stav 1
403
.)
Některé atomové systémy však mohou setrvat převráceným obsazením
energetických hladin, hořejším stavem obsazeným více než základní stav.8 Masery lasery
Jelikož normálně pro záření atomů molekul mnohem větší než kT, tepelné
rovnováze obsazení hořejšího energetického stavu atomovém systému značně menší
než obsazení nižšího stavu. Předpokládejme, ozáříme světlem kmitočtu systém,
v němž energetický rozdíl mezi základním stavem excitovaným stavem je
E hv. Tento paradox odstraní kvantověmechanickým
popisem elektromagnetického pole, který ukazuje, skutečná pole neustále fluktuují
kolem veličin předpovídaných klasickou fyzikou.49) ,
c
Snhv3 8tihv3 „
P iJN =
cJ
(16.39) nazývá inverze
kvantového systému.
16.41) (16.8
Je poučné přepsat výrazy (16. Indukovanou emisi absorpci lze pochopit jednoduše uvážením interakce
mezi atomem elektromagnetickou vlnou kmitočtu avšak spontánní emise
nastává bez přítomnosti jakékoli takové vlny, patrně interakcí srovnatelné velikosti,
soudě podle hořejších vzorců. Výsledek zní
„ Snhv3 „r
(16.
có
Za přítomnosti JVv fotonů pravděpodobnost, atom nižším stavu absorbuje
foton, úměrná pravděpodobnost, atom hořejším stavu emituje foton,
je úměrná (Nv l).) Obr.16. Proces spontánní emise, který druhém případě přispívá aditiv
ním faktorem zřejmě úzce souvisí procesy indukované emise indukované
absorpce. (Jistá část excitovaných atomů bude odevzdávat svou energii
při srážkách.42) pro přechodové pravděpodobnosti ;_y
a Pj^i pomocí jednoho koeficientů přechodu, řekněme f/. (Tento
případ odpovídá záporné absolutní statistické teplotě (16. Při hořejším stavu, velké části neobsazeném, zde bude nevelká
stimulovaná (indukovaná, vynucená) emise jako převažující jev bude vyskytovat
absorpce dopadajících fotonů atomy základním stavu následující zpětné vyzařování
fotonů téhož kmitočtu. Fluktuace vyskytují nepřítom
nosti elektromagnetických vln, kdy klasicky právě tyto fluktuace
(často nazývané „fluktuace polního vakua“ jistém smyslu analogické nulovým
kmitům harmonického oscilátoru) způsobují „spontánní“ emisi fotonů atomy ve
vybuzených stavech. 16.50) B;,(iVv
