Квантовая электроника

Курс посвящен физическим основам квантовой электроники, освоению основных понятий теории взаимодействия поля и вещества (вынужденное излучение и поглощение, инверсия населенностей и отрицательная температура, сечение взаимодействия, диэлектрическая восприимчивость, релаксация, спонтанные переходы, когерентное взаимодействие).
Основные разделы программы: вероятность перехода в случае когерентного и некогерентного поля, коэффициент поглощения и усиления, линейная поляризация среды, эффект насыщения, нестационарные эффекты (самоиндуцированная прозрачность, оптическое  эхо, сверхизлучение).

Цель освоения дисциплины - получить основные представления об основных эффектах взаимодействия излучения с веществом в полуклассическом приближении.
Задачи дисциплины:
1.    Изучение коэффициентов поглощения и усиления;
2.    Изучение взаимодействия вещества с некогерентным полем;
3.    Изучение основ линейной теории дисперсии;
4.    Изучение основных моделей описания двухуровневой системы и нестационарных эффектов взаимодействия излучения с веществом.

Форма обучения заочная (дистанционная).
Еженедельные занятия будут включать просмотр тематических видеолекций и выполнение тестовых заданий с автоматизированной проверкой результатов.
Важным элементом изучения дисциплины является самостоятельное решение физических задач. Решение должно будет содержать строгие и логически верные рассуждения, приводящие к верному ответу.

Курс ориентирован на бакалавров, магистров, специалистов и аспирантов физико-математических специальностей. Курс является основой для чтения дисциплин кафедры квантовой электроники физического факультета МГУ. Для успешного освоения курса необходимо знание математического анализа, общей физики и квантовой теории.
 

Лекция 1. Введение.
Лекция 2. Переходы в монохроматическом поле.
Лекция 3. Переходы в монохроматическом поле. Золотое правило Ферми.
Лекция 4. Взаимодействие вещества с некогерентный полем.
Лекция 5. Коэффициенты Эйнштейна.
Лекция 6. Линейная восприимчивость среды.
Лекция 7. Классическая теория дисперсии.
Лекция 8. Матрица плотности.
Лекция 9. Квантовая теория дисперсии.
Лекция 10. Эффект насыщения.
Лекция 11. Вектор Блоха.
Лекция 12. Нестационарная оптика.

В результате освоения дисциплины студенты должны:

• знать основные модели, используемые для описания взаимодействия излучения с веществом в полуклассическом приближении;
• уметь применять эти модели для описания основных эффектов квантовой электроники;
• иметь опыт решения задач по основным разделам курса.