Kvantumelektrodinamika Fizika II. Kvantumfizika Kvantumelektrodinamika Készítette: Balázs Zoltán BMF. KVK. MTI.

Fizika II. Kvantumfizika Egy rendszer teljes energiája W=Wk+Wp Ahol a Wk=mv2/2 = I2/(2m) kinetikai energia, A Wp a potenciális energia. Így a W= I2/(2m) +Wp ebből az impulzus I=((W- Wp )/(2m))1/2 A hullámhossz a λ=h/I=h/ ((W- Wp )/(2m))1/2 A klasszikus hullám egyenlet a Ψ= Ψmsin(2πr/ λ-ωt) A Schrödinger egyenlet

Fizika II. Kvantumfizika Ha a hullámegyenlet helyszerinti, másodrendű differenciálhányadosát képezzük és csak a helyszerinti változást vizsgáljuk, akkor az δ2Ψ/ δr2+(2 π/ λ)2 Ψ=0 egyenlethez jutunk. Ahol a Ψ= Ψmsin(2πr/ λ) A differenciál egyenletbe a hullámhossz értékét behelyettesítve az időtől független Schrödinger egyenlethez jutunk. A Schrödinger egyenlet

Fizika II. Kvantumfizika δ2Ψ/ δr2+(2 m/ h2(W+Wp)Ψ=0 A fenti egyenlet nem levezethető, a hullámmechanika alapegyenlete, hasonlóan mint a mechanikában a Newton második axiómája! A Schrödinger egyenlet

Fizika II. Kvantumfizika A Schrödinger egyenlet

Fizika II. Kvantumfizika

Fizika II. Kvantumfizika Heisenberg-féle határozatlansági reláció

Fizika II. Kvantumfizika Heisenberg-féle határozatlansági reláció

Fizika II. Kvantumfizika Határozatlansági reláció A Schrödinger egyenlet alkalmazása merev falakkal határolt potenciálvölgy esetén.

Fizika II. Kvantumfizika A Schrödinger egyenlet alkalmazása harmonikus oszcillátor esetében.

Fizika II. Kvantumfizika Alagúteffektus.

Kvantumelektrodinamika

Fizika II. Kvantumelektrodinamika Fényabszorpció csak akkor jön létre, ha: Az elektron visszaugrásakor kibocsátott foton energiája: Fényabszorpció és spontán emisszió.

Fizika II. Kvantumelektrodinamika Fény spontán emissziója.

Fizika II. Kvantumelektrodinamika A foton által stimulált emisszió meghatározott fázisú, koherens fényt hoz létre. Meghatározó populáció inverzió esetén, ha a belépő foton energiája egyenlő az energiaszintek energia különbségével a létrejövő stimulált emisszió jelentős fényerősítést hoz létre. Llllllllllllllllllllllllllllllllllllll A belépő foton energiája Stimulált emisszió.

Fizika II. Kvantumelektrodinamika Elektronok normális és invertált sűrűségeloszlása. Populáció inverzió.

Fizika II. Kvantumelektrodinamika Stimulált emisszió folyamata.

Fizika II. Kvantumelektrodinamika Lézer.

Fizika II. Kvantumelektrodinamika Hélium-neon lézer

Fizika II. Kvantumelektrodinamika Rubin lézer

Fizika II. Kvantumelektrodinamika Metastabil állapot Alapállapot Rubin lézer

Fizika II. Kvantumelektrodinamika Elektróda Elektróda Lézer kimenet 694,3nm Rubin Villanócső az optikai pumpáláshoz Rubinlézer elvi felépítése.

Fizika II. Kvantumelektrodinamika Lézerdióda energiasáv-szerkezete.

Fizika II. Kvantumelektrodinamika Félvezetőlézer áram-kibocsátott teljesítmény függvénye.

Fizika II. Kvantumelektrodinamika Félvezetőlézer szerkezeti kialakítása.

Fizika II. Kvantumelektrodinamika Félvezetőlézer fényképe.

Fizika II. Kvantumelektrodinamika Rubinlézer működésének folyamata 1.

Fizika II. Kvantumelektrodinamika Rubinlézer működésének folyamata 2. Megvilágítás villanófénnyel.

Fizika II. Kvantumelektrodinamika Rubinlézer működésének folyamata 3. Populáció inverzió kialakulása, spontán emisszió indul

Fizika II. Kvantumelektrodinamika Rubinlézer működésének folyamata 4. Stimulált emisszió indul.

Fizika II. Kvantumelektrodinamika Rubinlézer működésének folyamata 5. Stimulált emisszió impulzusszerű lezajlása.

Fizika II. Kvantumelektrodinamika Egy lézer fényforrás fényképe.

Fizika II. Kvantumelektrodinamika Orvosi alkalmazás, epekő szétrobbantása.

Fizika II. Kvantumelektrodinamika Műszaki alkalmazás, Pontos furatok, alakzatok kialakítása fémekben, műanyagokban.