Тепловые и когерентные состояния света, описание и детектирование

Множество открытий было совершено выдающимися физиками в области квантовой механики. Но, несмотря на это, данная область является все еще малоизученной, а в особенности, мало доказанной в экспериментальном смысле. Актуальность работы. Для современной науки требуются механизмы и высокоточные инструменты для экспериментального подтверждения разработанных теорий, поэтому важно изучать данную тему. Предметом исследования в данной работе выступает свет.

---

Очень нужна дипломная работа , но не успеваете написать? Обратитесь к нам на сайт.

---

. Методы исследования в работе: аналитический метод Лагранжа преобразования операторов квантовой механики, вариационные методы преобразования в статистической физике, частично используется метод преобразования молекулярной газодинамики, а также методы вычисления вероятностей из теории вероятности и математической статистики. Целью данной работы является изучение двух основных состояний света с позиции квантовой механики. В соответствии с целью поставлены следующие задачи: - рассмотреть двойственную структуру свет (квантово-волновой дуализм); - описать когерентные состояния света, опираясь на законы квантовой механики и статистической физики; - описать тепловые состояния света, опираясь на законы квантовой механики и статистической физики; - изучить фотодетектирование; - изучить гомодинное детектирование. Данная работа состоит из введения, двух глав, пяти пунктов: три в первой главе и 2 во второй главе, заключения и списка литературы. Всего 12 страниц, список литературы из 5 пунктов. В первой главе описание строится на двойственной природе света: квантово-волновом дуализме, с опором на квантовую механику. Также, происходит описание тепловых и когерентных состояний света, при помощи операторов квантовой механики, законов статистической физики, а также нахождении вероятностей из теории вероятности и математической статистики. Во второй главе описывается два типа детектирования, а именно фотодетектирование и гомодинное детектирование. Также происходит качественное аналитическое сравнение данных типов, в ходе которого получаем, что гомодинное детектирование имеет преимущества перед фотодетектированием из-за различных показателей внешних паразитных шумов фотодиодов.

В ходе данной работы была решена поставленная цель, а именно было изучено два основных состояния света с позиции квантовой механики. В соответствии с целью были освещены поставленные задачи: - рассмотрена двойственная структура свет (квантово-волновой дуализм); - описаны тепловые состояния света, опираясь на законы квантовой механики и статистической физики; - описаны когерентные состояния света, опираясь на законы квантовой механики и статистической физики; - изучены фотодетектирование; - изучено гомодинное детектирование. В заключении можно сказать, что квантовая механика остается востребованной нишей в современной науки, изучение которой необходимо для дальнейшего развития человечества.

1. Рябухо В.П. Определение радиуса поперечной пространственной когерентности света протяженного источника: рук. к лаб. раб. / В.П. Рябухо, О.А. Перепелицына. - Саратов, 2009 г. – 25 с. 2. Славнов Д.А. Корпускулярно-волновой дуализм: учеб. для вузов/ Д.А. Славнов. – М.: Мир, 2015 г. – 28 с. 3. Федоров И.А. Нелокальное управление квантовым состоянием света: дис. … канд. ф.-м. наук : 01.04.05/ Федоров Илья Алексеевич. – М., 2017. – 110 с. 4. Ландау Л.Д. Квантовая механика (нерелятивистская теория): учеб. пособие для вузов / Е.М. Лифшиц - М. : Наука, 1989. - 768 с. 5. Шульман М.Х. Элементы квантовой оптики: учеб. для вузов/ М.Х. Шульман. – М., 2015 г. – 42 с.