ПИ-И́МПУЛЬС
-
Рубрика: Физика
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ПИ-И́МПУЛЬС ($π$-импульс), импульс электромагнитного излучения, частота которого резонансна собственной частоте двухуровневой квантовой системы. Площадь $π$-импульса $$\Theta=(1/\hbar)d_{21}\int\limits_{-\infty}^{\infty}E(t)dt$$ равна $π$. Здесь $\hbar$ – постоянная Планка, $E(t)$ – амплитуда импульса, $t$ – время, $d_{21}$ – матричный элемент дипольного момента перехода между состояниями $|1〉$ и $|2〉$ (cм. Двухуровневая система). Понятие площади применимо к импульсам, длительность которых существенно меньше времени продольной $T_1$ и поперечной $T_2$ релаксации, когда их взаимодействие с ансамблем двухуровневых систем имеет когерентный характер. При условии точного резонанса эволюцию двухуровневой системы в электромагнитном поле можно представить как вращение вектора Блоха $\boldsymbol R$ с постоянной длиной вокруг «реактивной» оси, т. е. как вращение, при котором изменяются «продольная» компонента $w$ вектора $\boldsymbol R$ (разность населённостей уровней) и его активная составляющая $v$, ответственная за поглощение или испускание электромагнитного излучения. При этом полный угол поворота вектора Блоха равен $Θ$. Т. о., площадь импульса полностью определяет состояние двухуровневой системы по окончании взаимодействия. В частности, при $Θ=π$ состояние квантовой системы инвертируется: активная компонента и разность населённостей принимают значения, равные по величине начальным, но противоположные по знаку.
Представление о площади импульсов используется в теории резонансного взаимодействия электромагнитного излучения с веществом, в радиоспектроскопии, нелинейной оптике в эффектах затухания свободной поляризации, самоиндуцированной прозрачности, оптич. нутации и др.